يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

طريقة مختبرية لقياس التثاؤب المعدي في الجرذان

6.8K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/59289

⸱

يونيو 14, 2019

 ,  ,  , 
1Laboratorio de Ecología de la Conducta, Instituto de Fisiología, Benemérita Universídad Autónoma de Puebla Pue. Mexico, 2Facultad de Medicina, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Pue. Mexico

في هذه المقالة

ملخص

تهدف الطريقة الموصوفة هنا إلى الحصول على منحنيات عدوى التثاؤب في أزواج من الفئران الذكور المألوفة أو غير المألوفة. أقفاص مع ثقوب مفصولة إما أقسام واضحة أو مبهمة مع (أو بدون) وتستخدم الثقوب للكشف عما إذا كانت البصرية, الشم, أو كلا النوعين من العظة الحسية يمكن أن تحفز العدوى التثاؤب.

الملخص

الاتصال هو جانب أساسي من الحياة الاجتماعية الحيوانية. قد تؤثر الحيوانات على بعضها البعض وتجتمع في المدارس، والقطعان، والقطعان. كما أن الاتصال هو الطريقة التي يتفاعل بها الجنسين أثناء الخطوبة وكيف يقوم المنافسون بتسوية النزاعات دون قتال. ومع ذلك، هناك بعض الأنماط السلوكية التي من الصعب اختبار وجود وظيفة التواصل، لأن عدة أنواع من الطرائق الحسية من المرجح أن تشارك. على سبيل المثال، التثاؤب المعدي هو عمل التواصل في الثدييات التي يحتمل أن تحدث من خلال البصر، والسمع، والرائحة، أو مزيج من هذه الحواس اعتمادا على ما إذا كانت الحيوانات مألوفة لبعضها البعض. لذلك، لاختبار الفرضيات حول الدور الممكن التواصل من مثل هذه السلوكيات، طريقة مناسبة ضرورية لتحديد الطرائق الحسية المشاركة.

تهدف الطريقة المقترحة هنا إلى الحصول على منحنيات عدوى التثاؤب للفئران المألوفة وغير المألوفة وتقييم المشاركة النسبية لطرائق الحسية البصرية والشمية. تستخدم هذه الطريقة مواد غير مكلفة، ومع بعض التغييرات الطفيفة، يمكن أيضا أن تستخدم مع أنواع القوارض الأخرى مثل الفئران. وعموما، تنطوي الطريقة على استبدال فواصل واضحة (مع أو بدون ثقوب) مع فواصل مبهمة (مع أو بدون ثقوب) التي تسمح أو تمنع الاتصال بين الفئران وضعت في أقفاص مجاورة مع ثقوب في الجانبين المجاورين. وبناء على ذلك، يمكن اختبار أربعة شروط: التواصل الشمي، والاتصالات البصرية، والاتصالات البصرية والشمية على حد سواء، ولا الاتصالات البصرية أو الشمية. كما يحدث التفاعل الاجتماعي بين الفئران، وهذه الظروف اختبار محاكاة ما قد يحدث في بيئة طبيعية. وفي هذا الصدد، فإن الطريقة المقترحة هنا أكثر فعالية من الأساليب التقليدية التي تعتمد على عروض الفيديو التي يمكن أن تثير صحتها البيولوجية شواغل. ومع ذلك، فإنه لا يميز بين الدور المحتمل للسمع وأدوار الرائحة والرؤية في عدوى التثاؤب.

المقدمة

تقليديا، تم دراسة السلوك التواصلي من منظورين. من منظور واحد، علم الأحياء ومراقبة وتسجيل سلوك الحيوانات في البيئات الطبيعية ومحاولة التعرف على قيمته التكيفية1. ولم يكن المعنى أو الحواس الخاصة المعنية هو الاهتمام الرئيسي لهذه الدراسات. من منظور آخر، علماء وظائف الأعضاء أكثر اهتماما في كشف الآليات التي الحيوانات التواصل1؛ ومن ثم، وفرت الدراسات المختبرية أساليب لمعالجة الدور الذيتلعبه الطرائق الحسية في الاتصال 2،3. وهذان المنظوران متكاملان بالفعل، لأن المعرفة بالقيمة التكيفية والآليات الفورية ضرورية للحصول على فهم شامل لسلوكيات التواصل في الحياة الاجتماعية للأحياء.

السلوك التثاؤب هو عنصر واضح من ذخيرة السلوكية في العديد من الأنواع من الفقاريات4، بدءا من الأسماك إلى الرئيسيات5. ويمكن وصفها بأنها فتح بطيء للفم والحفاظ على موقفها المفتوح، تليها إغلاق أكثر سرعة من الفم5. مدة التسلسل كله يعتمد على الأنواع; على سبيل المثال، تتثاءب الرئيسيات لفترات أطول من الأنواع غير الرئيسية6. في كثير نوع, مع أناس يكون الاستثناء, يميل ذكران أن يتثاءب أكثر غالبا من أناثى7. هذه الميزة قد تدعم وظيفة التواصل المحتملة من التثاؤب، على الرغم من أن أنماط منتظمة من التثاؤب وتواتره اليومي قد تشير أيضا إلى وظيفة فسيولوجية. في الفئران، التثاؤب التلقائي يتبع إيقاع circadian، مع قمم عالية التردد التي تحدث في الصباح وبعد الظهر8،9.

واحدة سمة ممتعة من يتثاءب تصرف أنّ هو يستطيع كنت عمل معدّة (عندما ال يطلق حافز من تصرف يحدث أن يكون آخر [أنيمل] يتصرّف [إين ث سم وي]10)في عدّة نوع الفقاريات11,12, 13,14,15,16, بما في ذلك الطيور17 والقوارض18. وعلاوة على ذلك، أشارت الأدلة الأخيرة إلى أن التثاؤب المعدي قد يعكس دور التواصل، لأن التثاؤب من فأر واحد يمكن أن يؤثر على الحالة الفسيولوجية للآخر عندما يتعرض لإشارات الشم19. ومع ذلك، سواء كان التثاؤب له دور التواصل أم لا لا يزال قيد المناقشة20،21، وتحليل التثاؤب المعدية هو الخطوة الأولى الأساسية لحل هذه المسألة.

ومن ناحية أخرى، تم ربط التثاؤب المعدي بقدرة الحيوان على التعاطف مع وجهات نظر الحيوانات الأخرى؛ وبالتالي، الأفراد وثيقة الصلة هي أكثر عرضة لإظهار العدوى4. وقد تم اختبار هذه الفرضية في كثير من الأحيان في الظروف المختبرية التي يتم فيها عرض الحيوانات مع المحفزات التثاؤب على الفيديو12,13; وبالتالي، يمكن أن تحدث العدوى فقط من خلال الإشارات البصرية. وقد قيمت تحقيقات أخرى عدوى التثاؤب في ظروف أكثر طبيعية باستخدام مجموعات من الحيوانات14,15. وتتمثل إحدى المشاكل الرئيسية في ذلك في أن الحيوانات التي تتفاعل اجتماعياً كثيراً ما تستجيب للإشارات وإشارات التبادل التي تنقل من خلال مجموعات من الطرائق الحسية. فصل الحواس الفعلية التي تنطوي عليها في سلوك معين من آثارها مجتمعة ليست دائما مهمة سهلة. عادة، الباحثين الدوائية أو جراحيا تعيق استخدام الحيوان من معنى معين، ثم يستنتج دور هذا المعنى في السلوك ذات الصلة2،3،18،22. لحسن الحظ، هناك طرق أخرى تستخدم فيها الحواجز المادية فقط للسماح أو إعاقة الاتصال بين الحيوانات23،24،25،وبالتالي تحقيق صحة بيولوجية أكبر.

وقد تم تصميم الطريقة المقترحة هنا خصيصا لدراسة التثاؤب المعدية في الفئران مألوفة وغير مألوفة في بيئة اجتماعية. ووفقاً للفرضية المتعاطفة، ينبغي أن تكون المجموعة السابقة أكثر عرضة للتثاؤب المعدي. لا تتطلب هذه الطريقة أن تكون الحيوانات محرومة جراحياً أو دوائية من أي حواس. وبدلاً من ذلك، يعمل عن طريق وضع الجرذان في أقفاص مجاورة مع ثقوب وعرقلة اتصالاتها جسدياً باستخدام فواصل واضحة أو مبهمة مع أو بدون ثقوب. وهكذا، يمكن فحص أربعة شروط اختبار: (1) الاتصال الشم (OC، مفرق غير شفاف مثقب)، (2) الاتصال البصري (VC، مقسم واضح غير مثقب)، (3) الاتصالات البصرية والشمية (VOC، مثقب فاصل واضح)، و (4) لا الاتصال البصري أو الشمي (NVOC، مقسم غير مثقب غير شفاف). لذلك، يمكن للباحثين مقارنة المساهمات النسبية للالشم، البصرية، وإلى حد ما، الإشارات السمعية في عدوى التثاؤب. هذا النهج ليس جديدا، كما تم استخدام أساليب مماثلة لعزل الحواس المشاركة في بعض السلوكيات التواصلية في الحيوانات مثل السحالي23 والفئران26. في الواقع، استخدمت غالوب وزملاؤه27 طريقة مماثلة لإظهار دور الإشارات البصرية في التثاؤب المعدية في budgerigars. وتتمثل السمات الرئيسية لهذه الأساليب في محاكاة السياق الاجتماعي والحد الأدنى من الضغط الذي تتعرض له الحيوانات. وعلاوة على ذلك، فإن استخدام الحيوانات المتفاعلة يزيد من الصحة البيولوجية للاستنتاجات.

هناك عدة طرق لقياس التثاؤب المعدية25,28. الدكتور ستيفن E. G. ليا (الاتصالات الشخصية, 2015) ساعدنا رقميا تكييف طريقة استخدمت سابقا من قبل علماء الثدييات13,14 لتحليل سابق للبيانات المستخدمة هنا18. يتم عرضها في هذا البروتوكول نسخة محسنة من هذا الأسلوب مع نطاق أوسع من التطبيقات. وهو يتألف من ترجيح العدد الإجمالي للتثاؤب للفئران، داخل وخارج نافذة زمنية معينة، بنسبة وقت المراقبة المقابلة للتثاؤب داخل الإطار الزمني وخارجه.

على سبيل المثال، إذا كان من المفترض أن الفئران A و B لوحظ لمدة 12 دقيقة، يتم تسجيل التثاؤب إلى أقرب دقيقة، ويتم تعيين إطار زمني 3 دقيقة لقياس التثاؤب المعدية. بعد ذلك، يتم النظر في تسلسل التثاؤب التالية لكل من تلك الفئران: الفئران A (0,0,0,0,0,0,0,2,0,0,0,2,1) والفئران B (0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,3). وتجدر الإشارة إلى أن كل رقم (0-3) يتوافق مع عدد التثاؤب الذي يسجل في كل دقيقة. للجرذ A، خلال الدقائق 1 و 10 و 11 (الأرقام بخط غامق)، لا تثاءب الجرذ B في غضون 3 دقائق السابقة (نافذة الوقت المختار) أو في غضون تلك اللحظة. في تلك الدقائق، الفئران أ يتثاءب ما مجموعه 2 مرات. لذلك، فإن معدل التثاؤب من الفئران A دون أي تحفيز التثاؤب (غير معدل التثاؤب بعد التثاؤب) هو 2/3 (أي، 0.67 التثاؤب / دقيقة). في الدقيقة 9 المتبقية، يتثاءب الجرذ B مرة واحدة على الأقل في نفس اللحظة أو الدقائق الـ 3 السابقة. الجرذ A يتثاءب ما مجموعه أربع مرات في تلك 9 دقائق. لذلك، فإن معدل التثاؤب من الفئران A ردا على التحفيز التثاؤب (معدل ما بعد التثاؤب) هو 4/9 (أي، 0.44 التثاؤب / دقيقة). وينتج عن تطبيق نفس الإجراء على الجرذان باء معدل تثاؤب غير مبتثافي بعد التثاؤب قدره 2/3 (أي 0.66) ومعدل ما بعد التثاؤب البالغ 5/9 (0.55).

من ناحية أخرى، إذا تم تسجيل التثاؤب إلى أقرب عشرية من دقيقة، سوف يؤدي عدوى التثاؤب في وقت ما بعد التثاؤب المعدلة. فعلى سبيل المثال، إذا سجلت أوقات التثاؤب التالية خلال فترة رصد مدتها 12 دقيقة بالنسبة للفئران ألف وباء: الجرذان ألف (2.3، 5-1، 5.8، 10.4، 10.8، 11.1)وجرذ باء (1.2، 2.4، 4.5، 5-1، 11-2، 11.6، 11-8). أما بالنسبة للجرذ ألف، فإن الفترات الزمنية التي لا يتثاءب فيها الجرذ باء في غضون الـ 3 دقائق الماضية تتراوح بين صفر و1.2 دقيقة ومن 8.1 إلى 11.2 دقيقة (أي 3.1 دقيقة)، مما ينتج عنه ما مجموعه 4.3 دقيقة من الوقت غير اللاحق. عدد المرات التي يتثاءب فيها الجرذان A خلال تلك الأوقات هو ثلاثة (أرقام بالخط العريض)، وبالتالي فإن معدل التثاؤب غير التثاؤب هو 3/4.3 (أي 0.69)، في حين أن معدل التثاؤب بعد التثاؤب هو 3/7.7 (أي 0.38؛ المقام من 12-4.3 دقيقة). وبالمثل، بالنسبة للجرذ باء، تتراوح الفترات الزمنية التي لا يتثاءب فيها الجرذ ألف في غضون الـ 3 دقائق الماضية من 0 إلى 2.3 دقيقة ومن 8.8 إلى 10.4 دقيقة، مما ينتج عنه ما مجموعه 3.9 دقيقة. عدد المرات الفئران B التثاؤب في تلك الفترات هو واحد، وبالتالي فإن معدل غير التثاؤب بعد التثاؤب هو 1/3.9 (أي 0.25). وبناء على ذلك، فإن معدل ما بعد التثاؤب هو 6/8.1 (أي 0.74).

في حين أن تطابق شبه معاصر في السلوك هو معيار مثالي لإثبات وجود عدوى، جوانب مثل القيود على ما يحضر للفرد، وقت رد الفعل على التحفيز، وتوزيع السلوك مع مرور الوقت (على سبيل المثال، التثاؤب قد تحدث في الحلقات)، والوقت للتكيف مع الإعداد التجريبي جميع تؤدي إلى اختلافات الأنواع، مما يجعل من الصعب استخدام نافذة زمنية فريدة من نوعها. قد يكون هذا هو السبب في أن الباحثين قد استخدموا نوافذ زمنية تختلف من ثانية5 إلى عدة دقائق11، مما يخلق مشاكل عند مقارنة النتائج28. وبسبب هذا، يقترح تكرار الإجراء المذكور أعلاه لمجموعة من النوافذ الزمنية للحصول على منحنيات عدوى التثاؤب ومقارنة منحنيات عدوى التثاؤب بين الأنواع.

ويمكن مقارنة منحنيات عدوى التثاؤب المكافئة بتوزيع عدد التثاؤب الذي لوحظ على كل جرذ على مدى فترة المراقبة توزيعا عشوائيا. وهكذا، فإن الطريقة المقترحة لقياس عدوى التثاؤب تقدم نوعين من الضوابط: (1) معدل التثاؤب الذي يحدث خارج الإطار الزمني (غير وقت التثاؤب) و (2) منحنى عدوى التثاؤب الاصطناعي الذي تم الحصول عليه من التوزيع العشوائي لعدد التثاؤب. ولذلك، فإن هذا النهج لتحليل العدوى التثاؤب هو خطوة إلى الأمام من الإجراءات الأخرى، مثل تلك التي تقارن النسبة المئوية أو تواتر التثاؤب في غضون فترة زمنية واحدة إلى تلك التي تحدث خارج هذه النافذة25،دون أن تأخذ في الاعتبار إطارات الأوقات الفعلية. وتكمل هذه الطريقة من خلال برنامج R القائم على29 لحساب مريح وموضوعي ة احتمال التثاؤب المعدية لواحد أو أكثر من الوقت النوافذ.

ولتوضيح فائدة هذه الطريقة ومزايا البرنامج القائم على R، تستخدم مجموعة بيانات من دراسة نشرت سابقاً18. وتألفت الحالة التجريبية من 144 جرذا ذكرا مخصصة إما لحالة مألوفة أو غير مألوفة. وقد قسمت الجرذان في كل حالة تجريبية إلى أربع مجموعات فرعية من تسعة أزواج وتعرضت لأي من حالات الاختبار الأربع الموصوفة أعلاه. ثم تم تسجيل السلوكيات التثاؤب من الفئران في كل حالة تجريبية وحالة الاختبار على مدى فترة 60 دقيقة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

وقد أجريت البروتوكولات التجريبية وتربية الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية.

1- المواد

  1. العثور على قائمة كاملة من المواد المستخدمة لتنفيذ الأسلوب في جدول المواد. استخدم الشكل 1 واطلب مشورة الخبراء لبناء طاولة مقلوبة على شكل حرف T وأقفاص مراقبة وفواصل قفص. اتبع مؤشرات السلامة لاستخدام أدوات حادة والمواد التي يحتمل أن تكون خطرة.
  2. جعل مقلوب على شكل حرف T الجدول عن طريق الإلتصاق اثنين من قضبان خشبية مثل السكك الحديدية (45 سم طول، فصل 0.6 سم من بعضها البعض) على الجزء العلوي وفي منتصف قطعة من الخشب (100 سم × 45 سم × 1.5 سم). ثم ضع قطعة ثانية من الخشب (50 سم × 45 سم × 0.6 سم) عمودياً بين القضبان الشبيهة بالسكك الحديدية. تأكد من أن هذه القطعة الثانية من الخشب يمنع زوج من الفئران على جانب واحد من رؤية الزوج الآخر على الجانب الآخر (الشكل 1).
  3. استخدام الزجاج والاكريليك لإنشاء ثمانية أقفاص المراقبة. تأكد من أن كل قفص (19 سم، 19 سم، 10 سم، 3 مم سميك) لديه 24 حفرة متساوية البعد (5 مم قطر) مرتبة في ثلاثة صفوف في منتصف أحد جانبيه. جعل هذا الجانب من الاكريليك (3 مم سميكة) وتقصير ارتفاع الجانب الآخر من 0.7 سم للسماح للفأر للتنفس.
    1. تأكد من أن كل قفص مراقبة لديه غطاء منزلق مصنوع من الاكريليك لمنع الفئران من تربية وتشتيت نفسها خلال فترة المراقبة 60 دقيقة.
  4. جعل أربعة فواصل من الاكريليك (19 سم واسعة، 30 سم عالية، 3 مم سميكة). حفر 24 حفرة (5 مم قطر) التي تتطابق مع تلك الموجودة في أقفاص المراقبة، كل في مقسم واحد واضح ومقسم واحد مبهمة.
  5. إعداد أوراق البيانات مسبقاً لتسجيل حدوث التثاؤب. تدرج في عنوان كل ورقة بيانات اسم المراقب، والحالة التجريبية (أي الفئران المألوفة أو غير المألوفة)، وحالة الاختبار ذات الصلة (OC، VC، VOC، NVOC)، والتاريخ، والأوقات الأولية والأخيرة للملاحظة. تقسيم بقية ورقة البيانات إلى عمودين، كل مع عدد من الفئران مكتوبة في الجزء العلوي، لتسجيل السلوك التثاؤب من الفئران.

2- الإجراء

  1. منزل 144 الفئران الذكور في مجموعات من أربعة في أقفاص بلاستيكية (أقفاص المنزل) من فالعمر حتى تصل إلى 2.5 أشهر في العمر. لا تستخدم الفئران الإناث ، لأنها تميل إلى إظهار اختلاف أكبر في السلوك بسبب الدورات الهرمونية ، والتي قد تكون الخلط مع آثار حالة الاختبار. تأكد من أن الفئران في كل قفص ليست الأشقاء.
    ملاحظة: قد يكون من الصعب الحصول على جميع الفئران معا. في هذه الحالة، إنشاء كتل من ما لا يقل عن 8 الفئران مألوفة و 8 الفئران غير مألوفة بحيث يتم تمثيل كل حالة اختبار مرة واحدة في كل حالة تجريبية30.
  2. للتعرف على الجرذان، ضع علامة عليها بأرقام رمزية على ذيولها باستخدام علامة تجارية. على سبيل المثال، تمثل الأرقام 1 إلى 4 عن طريق الجمع بين النقاط والخطوط (على سبيل المثال، نقطة واحدة للرقم 1 وسطر واحد للرقم 4). تحديد الفئران مألوفة وغير مألوفة باستخدام ألوان مختلفة.
    ملاحظة: التعامل مع الفئران باتباع توجيهات السلامة التي يقدمها موظفو مرفق الحيوان، والامتثال للتوصيات المتعلقة بالاستخدام الصحيح لحيواناتهم المختبرية في المؤسسة التي سيتم فيها إجراء التجارب.
  3. اختيار عشوائيا التي أقفاص المنزل سوف تؤوي مجموعة من الفئران مألوفة والتي سوف تؤوي مجموعة غير مألوفة. على سبيل المثال، لنفترض أن هناك 16 الفئران المتاحة الذين يعيشون في أربعة أقفاص المنزل: عدد أقفاص المنزل 1 إلى 4، ثم استخدام R (تحميل في http://cran.r-project.org/) على النحو التالي [بعد موجه (>):
    > عينة (4,4)
    [1] 4 3 2 1
    1. تجميع الفئران مألوفة (أو غير مألوفة) في أقفاص المنزل 4 و 3، وتجميع الفئران غير مألوفة (أو مألوفة) في أقفاص المنزل 2 و 1. تأكد من أن موظفي مرفق الحيوان يحافظون على هوية كل قفص ويعالج الفئران بنفس الطريقة التي تحتفظ بها جميع الجرذان الأخرى في منشأة الحيوانات.
    2. استخدام برنامج R مرة أخرى واختيار عشوائيا الفئران لتشكيل كل زوج في كل حالة تجريبية. تأكد من أن الجرذان في كل زوج من الفئران المألوفة تنشأ من نفس القفص المنزلي، وضمان أن العكس صحيح بالنسبة للأزواج في مجموعة غير مألوفة. اختيار عشوائيا أزواج من الفئران لكل حالة اختبار في كل حالة تجريبية.
  4. قم بإجراء جلستين اختبار في اليوم مع اثنين من الحالات الثمانية الممكنة للاختبار (أربع لكل جرذان مألوفة وغير مألوفة) لكل جلسة اختبار (أي فترة مراقبة لمدة 60 دقيقة). إجراء جلستي الاختبار على التوالي في غضون 3 ح.
    ملاحظة: تأكد من إجراء جميع جلسات الاختبار (أربعة أزواج من الفئران في اليوم) إما في الصباح أو بعد الظهر لتجنب أي عوامل ملتبسة. تشغيل نسخة كاملة (ثمانية حالات اختبار) من التجربة على مدى يومين متتاليين.
    1. تأكد من استخدام حالات الاختبار في تسلسل عشوائي لكل نسخة متماثلة من التجربة. على سبيل المثال، استخدم الأرقام من 1 إلى 8 لتعريف كل حالة اختبار، ثم استخدم R كما يلي:
      > عينة (8,8)
      [1] 8 7 4 6 5 1 2 3
    2. تخصيص حالات اختبار 8 و 7 إلى جلسة اختبار 1، اختبار الحالات 4 و 6 لاختبار الجلسة 2، وهكذا. ثم، عشوائياً اختيار الجانب من الجدول على شكل حرف T المقلوب حيث سيتم وضع كل زوج من الفئران (حالة الاختبار).
  5. كرر نفس الإجراء (الخطوات من 2.3 إلى 2.4.2) للنسخ المتماثل الثاني (أي.
    ملاحظة: إذا كان الهدف من الدراسة هو اختبار آثار حالة اجتماعية (أي اثنين من الفئران المتفاعلة) على تردد التثاؤب، استخدم جرذ واحد يوضع في قفص مراقبة بجوار قفص مراقبة فارغ كمراقبة لكل حالة من حالات الاختبار الأربع. تنفيذ هذه التجربة 2X لكل حالة اختبار لمجموعة مراقبة من ثمانية الفئران.
  6. إعداد جلسة الاختبار عن طريق نقل أول أربعة فئران من منشأة الحيوان إلى غرفة المراقبة، حيث أنها ستبقى لمدة 15 دقيقة للتكيف مع البيئة الجديدة. نقل الفئران في أقفاص فردية وإبقائها منفصلة عن بعضها البعض أثناء النقل وفي غرفة المراقبة.
    ملاحظة: اتبع توجيهات السلامة لنقل الحيوانات التي يقدمها موظفو مرفق الحيوان واستخدام الملابس المشار إليها للعمل مع الحيوانات في المختبر. ولن يكون لدى الجرذان إمكانية الحصول على الغذاء والماء أثناء وجودهم في غرفة المراقبة.
  7. بعد مرور فترة التأقلم، ضع الطاولة المقلوبة على شكل حرف T على طاولة مستطيلة أكبر. تأكد من وجود مصباح السقف الذي يضيء الغرفة بما فيه الكفاية عند إجراء الملاحظات.
  8. وضع ورقة تصفية على الجزء السفلي من كل قفص المراقبة ووضع الأقفاص في أزواج على كل جانب من الجدول على شكل حرف T مقلوب. وضع الفاصل المقابلة في بين كل زوج من الأقفاص.
    ملاحظة: ورقة الفلتر يجعل من السهل لتنظيف الأقفاص ويوفر سطح خشن الذي الفئران يمكن أن تتحرك دون الانزلاق.
  9. وضع استراتيجيا اثنين من كاميرات الفيديو الرقمية بحيث كل يسجل السلوك التثاؤب من كل زوج من الفئران. تأكد من أن كاميرات الفيديو يتم تثبيتها بأمان إلى حوامل وموجهة بشكل صحيح إلى أقفاص المراقبة. قم بتوصيل كاميرات الفيديو بكمبيوتر مكتبي لمراقبة سلوك الفئران في نفس الوقت.
    ملاحظة: تخزين المعلومات الرقمية على محركات أقراص فلاش لأرشفة جلسات التجريبية بشكل دائم. استخدم محركات أقراص فلاش ذات سعة تخزين عالية.
  10. بعد فترة التأقلم، ضع الجرذان في أقفاص المراقبة وفقا للتخصيص الذي سبق تحديده. تعيين التركيز التلقائي لكاميرا الفيديو وبدء تسجيل الفيديو في وقت واحد مع ساعة توقيت. إيقاف تسجيل الفيديو في نهاية فترة المراقبة 60 دقيقة.
    ملاحظة: في حين أن التجريب قد يكون خارج الغرفة أثناء جلسة الاختبار ومراقبة عن بعد، فمن المستحسن أن شخص واحد في غرفة المراقبة (بعيدا قدر الإمكان عن الإعداد التجريبي) أثناء مراقبة سلوك الفئران إلى التأكد من أن دورة الاختبار تمضي دون انقطاع.
  11. عندما تكون الملاحظة قد انتهت، اعيد الجرذان إلى أقفاصها المنزلية في منشأة الحيوانات. اطلب من موظفي مرفق الحيوان التأكد من أن الفئران يمكن هات ة من الغذاء والماء مرة أخرى. تنظيف تماما أقفاص المراقبة باستخدام المنظفات غير سامة وإعداد الإعداد التجريبي لأداء جلسات الاختبار الثاني والأخير من اليوم.
    ملاحظة: تنظيف الخشب لإزالة أي الروائح التي تركتها الفئران عند وضعها في أقفاص المراقبة، والتي يمكن أن تؤثر على سلوك الزوج التالي من الفئران اختبارها.
  12. تدريب متطوع أو اثنين من المتطوعين أعمى جزئيا ً عن العلاجات المخصصة لتحديد وتسجيل التثاؤب باستخدام طريقة أخذ العينات الشاملة. تأكد من أن المراقبين يستخدمون تعريف التثاؤب الموصوف في قسم المقدمة.
  13. تشغيل مرة أخرى وعرض كل فيديو على شاشة الكمبيوتر باستخدام أي نظام تشغيل قياسي. اطلب من المراقب أن يعرض كل فيديو ويراقب ويسجل سلوك التثاؤب باستخدام أوراق البيانات المعدة سابقاً، ثم اسمح له بمراجعة مقاطع الفيديو بسرعات أبطأ لتعزيز القدرة على مراقبة وقياس التثاؤب.
    1. اطلب من المراقبين تسجيل التثاؤب باستخدام نظام تدوين مشابه لما يلي: استخدم الخطوط العمودية مع الدقيقة المكتوبة كوصف فائق لتمثيل حدوث التثاؤب (على سبيلالمثال، | 3 || 6 | 9، مما يدل على تثاؤب واحد في الدقيقة 3، واثنين من التثاؤب في الدقيقة 6، وتثاءب واحد في الدقيقة 9). درجة التثاؤب كتسلسل (على سبيل المثال، 1.2، 2.2، 3.2، 5.0، 5.8) لتسجيله بدقة أكبر (دقائق تقريب إلى مكان عشري واحد).
    2. بدلاً من ذلك، مباشرة إدخال البيانات من أشرطة الفيديو إلى جهاز كمبيوتر باستخدام برامج جمع البيانات القياسية. تأكد من أن يكون المراقب على دراية بهذه البرامج.
      ملاحظة: إذا لزم الأمر، السماح للمراقب لعرض كل فيديو في أكثر من جلسة عمل واحدة. تأكد من أن أحد المراقبين ينظر إلى جميع مقاطع الفيديو المطابقة لكتلة واحدة من التجارب. إذا شاهد مراقبان مختلفان مقاطع الفيديو هذه، فقد يكون هناك خطر من أن الاختلافات في قدراتهم على الملاحظة وتسجيل التثاؤب سوف تخلط بين آثار حالات الاختبار. من المهم تسجيل الموثوقية داخل المراقب بين المراقبين المختلفين على 10% - 20 % من مقاطع الفيديو لضمان أن التثاؤب مشروح بنفس الطريقة.

3 - تجهيز البيانات

  1. نسخ التسلسل الزمني للتثاؤب في كل فأر من أوراق البيانات إلى جدول البيانات. تأكد من وجود عمود واحد لكل فأر له عنوان قصير (على سبيل المثال، fr1.l و fr1.r للإشارة إلى أول زوج من الفئران المألوفة على الجانبين الأيسر والأيمن، على التوالي). تأكد من أن جميع الأعمدة هي نفس الطول عن طريق ملء الخلايا الفارغة مع إما 0 أو NA (انظر أدناه).
    ملاحظة: استخدام الدليل العام المقدم كمستند تكميلي لفهم الخطوات التالية تماما لمعالجة البيانات، وقياس التثاؤب المعدية، والحصول على منحنيات التثاؤب المعدية.
    1. إذا تم تسجيل التثاؤب إلى أقرب دقيقة، اكتب عدد التثاؤب في كل دقيقة ذات صلة واستخدم 0 (لا تثاؤب) لملء الخلايا عندما لم يحدث التثاؤب في دقيقة معينة. حفظ ورقة العمل كملف نصي (.txt).
    2. إذا تم تسجيل التثاؤب إلى أقرب عشرية من دقيقة، اكتب في التسلسل أعلى لأسفل واستخدام "NA" لملء الفراغات الفارغة من الأعمدة (الفئران) التي تكون فيها أعداد التثاؤب (الصفوف) أقل من أرقام العمود مع الحد الأقصى لعدد (الصفوف) من التثاؤب المسجلة لـ r في. حفظ ورقة العمل كملف نصي (.txt).
      ملاحظة: كما R لديه القدرة على العمل مع الخلايا الفارغة، ورقة العمل يمكن حفظها مع أعمدة من أطوال مختلفة. استخدم خيارات التعليمات التي يوفرها R لمعالجة البيانات المفقودة.
  2. بدء R. استيراد البيانات من الملف الذي تم تحديد موقعها مسبقاً.
  3. حفظ رموز البرنامج مع التمديد ". R" (المقدمة كمواد تكميلية)، ثم قم بتحميل رمز البرنامج المحدد (انظر الدليل العام) اعتمادا على ما إذا كان تم تسجيل التثاؤب كأعداد صحيحة أو أرقام كسور. قم بتشغيل البرنامج لكل زوج من الفئران وعدد المطلوب من الأطر الزمنية.
    1. تشغيل البرنامج مرة أخرى، والآن باستخدام توزيع عشوائي لعدد التثاؤب من كل الفئران (انظر الدليل العام). اتبع الخطوات نفسها (الخطوات 3.3 إلى 3-3-1) لجميع الظروف التجريبية (أي الفئران المألوفة وغير المألوفة) و/أو جميع حالات الاختبار. تابع كما هو موضح في الدليل العام وتصدير النتائج إلى Excel.
      ملاحظة: بدلاً من استيراد برنامج تم حفظه مسبقاً، كما اقترح أعلاه باستخدام محرر نص، نسخ ولصق البرنامج مباشرة في مساحة عمل R.
  4. لإنشاء منحنيات عدوى التثاؤب، استخدم البيانات التي تم حفظها مسبقًا في جدول بيانات. طرح معدلات عدم العدوى من معدلات العدوى لكل زوج من الفئران، ونافذة الوقت، وحالة الاختبار. فصل التحليلات للبيانات الملاحظة والبيانات الاصطناعية (الموزعة عشوائيا).
    1. بعد ذلك، حساب فترات الثقة (CI) لكل إطار الوقت وحالة الاختبار باستخدام إجراء التمهيد (راجع الدليل العام). فصل التحليلات للفئران المألوفة وغير المألوفة. ثم، ضم البيانات الاصطناعية من حالات الاختبار الأربعة لكل حالة تجريبية وحساب CI لكل إطار زمني باستخدام إجراء التمهيد.
    2. بعد ذلك، إنشاء قطع أرض لكل حالة اختبار وحالة تجريبية (انظر الشكل 2 والشكل 3). وأخيراً، قم بإجراء تحليل انحدار يُعدّ ليقارن شدة العدوى بالتثاؤب بين حالات الاختبار (انظر أدناه).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تم اختيار الفئران من خط فرعي تم إنتاجه سابقا ً من جرذان سبراغ-دولي التي تم اختيارها للتثاؤب المتكرر (حوالي 22 تثاؤب في الساعة31). ومع ذلك، فإن أزواج تسعة من غير مألوفة وتسعة أزواج من الفئران الذكور مألوفة (بين 2.5 و 3 أشهر من العمر) المستخدمة في حالة الاختبار تثاءب ما يقرب من 12 مرة في الساعة، في المتوسط18. لذلك، فإن حالات الاختبار لقياس العدوى التثاؤب تمنع جزئيا سلوك التثاؤب.

وقد ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وهناك خطوات حاسمة في الطريقة التي ينبغي أخذها في الاعتبار للحصول على نتائج ناجحة. يجب على الجرذان المألوفة مشاركة الأقفاص المنزلية لمدة 1.5 شهر على الأقل بعد فتمت وقبل إجراء التجارب. ومع ذلك، يجب أن الفئران غير مألوفة تعيش في أقفاص منزل منفصلة. في كلتا الحالتين ، يجب أن تأتي أزواج الفئران من القمامة المختلفة ولكن تكون مماثلة في العمر قدر الإمكان. وفيما يتعلق أقفاص المراقبة، يجب أن الثقوب مطابقة لتلك الموجودة في فواصل، لأن هذا هو السبيل الوحيد لضمان اتصال الشم بين الفئران. ومن ناحية أخرى، ينبغي أن تكون الفواصل واضحة بما ف...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ولم يعلن أصحاب البلاغ عن أي تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

ومولت جزئيا ً أ. م. نائب رئيس الجامعة في جامعة بويبلا. نحن مدينون بشكل خاص لموظفي منشأة الحيوانات "كلود برنارد" لاستخدام الفئران لاطلاق النار. نشكر الحكام المجهولين على تعليقاتهم على الإصدارات المبكرة من هذه المخطوطة. العرض التقديمي أقل صرامة وأكثر توازنا بسبب تعليقاتهم مدروس

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
فواصل أكريليكمصنوعة يدوياغير متوفرةسيكون هناك فواصل ، أحدهما شفاف والآخر غير شفاف ، على 24 ثقبا لكل منهما. لن يكون للفاصلين الآخرين ، أحدهما شفاف والآخر معتم ، ثقوب. انظر النص الرئيسي للحصول على تفاصيل البناء.
برنامج قائم على RBenem & eacute. ريتا Universidad Aut & oacute; نوما دي بويبلاغير متوفرهذا هو البرنامج المستخدم لتقييم عدوى التثاؤب في الفئران. راجع النص الرئيسي للحصول على معلومات حول طريقة استخدام البرنامج.
أوراق البياناتيمكن للمستخدم توضيحهاغير متوفرةاستخدام هذه النماذج للمراقب لتسجيل تكرار سلوك التثاؤب من خلال عرض تسجيلات الفيديو. بدلا من ذلك ، يمكن استخدام دفتر ملاحظات بشرط اتباع الاقتراحات الواردة في النص الرئيسي.
كمبيوتر مكتبيأي صانعغير متوفرتأكد من أن الكمبيوتر يحتوي على بطاقة فيديو قادرة على معالجة تسجيلات الفيديو لسلوك التثاؤب بسهولة.
كاميرات الفيديو الرقميةأي صانعغير متوفرسيتم استخدامها لتسجيل سلوك التثاؤب بالفيديو لكل زوج من الفئران; سيكون هناك 2 أزواج من الفئران في كل جلسة تجريبية. 
محرك أقراص فلاشأي صانعغير متوفرستستمر كل جلسة تجريبية 60 دقيقة ، وبالتالي ستحتاج إلى ذاكرة كافية لتخزين تسجيل الفيديو.
أقفاص زجاجيةمصنوعة يدوياغير متوفرةكل قفص (ارتفاع 19 × 19 × 10 سم) سيحتوي على 24 حفرة (قطرها 0.5 سم) تشكل ثلاثة صفوف في منتصف أحد جوانبه. انظر النص الرئيسي لمزيد من التفاصيل حول بنائها. يوصى بتصنيع قفص إضافي واحد في حالة كسر أحدهما عن طريق الخطأ.
علاماتSharpie أو أي صانع آخرغير متوفرعلامات دائمة لترقيم الفئران. انظر النص الرئيسي لرؤية طريقة واحدة لاستخدام رموز الرسم على ذيل الجرذ.
أقلام الرصاصأي صانعغير متوفريستخدمها المراقب لتسجيل وتيرة التثاؤب. من المهم أن يكون المراقب قد تم تدريبه مسبقا على التعرف على سلوك التثاؤب وتشغيل نظام مشغل الفيديو.
softwareR تطوير الفريقالأساسي غير متاحتنزيل R على: http://cran.r-project.org/  
قضبان خشبية تشبه السكك الحديديةمصنوعة يدوياغير متوفرةسيتم تثبيتها في منتصف الصفيحة الخشبية المستطيلة لتشكيل مسار ، حيث يتم وضع لوح خشبي ثان. انظر النص الرئيسي للحصول على تعليمات إضافية للبناء.
طاولة مستطيلةأي صانعغير متوفرهذا هو الجدول (حوالي 2 × 1 م) حيث سيتم وضع الطاولة المقلوبة على شكل حرف T لأداء مراقبة سلوك التثاؤب.
الفئران Sprague-Dawleyأي مورد محلي لحيوانات المختبرغير متوفرتسعة أزواج من ذكور الفئران لكل حالة اختبار ضرورية لكل مجموعة ، فئران مألوفة وغير مألوفة ، لأنه مع حجم العينة هذا ، فإن التباين بين الأفراد الذي قد يكون موجودا في تردد التثاؤب لن يؤثر بشدة على الاستنتاجات المستخلصة من التحليل الإحصائي الذي تم إجراؤه على البيانات.      
برنامج جداول البياناتMicrosoftغير متاحسيكون Excel هو البرنامج المستخدم لتخزين تسجيلات التثاؤب المسجلة في البداية في أوراق البيانات. راجع النص الرئيسي للحصول على إرشادات حول الطريقة الموصى بها لإجراء النسخ.
أوراق الترشيح المربعةأي صانعغير متوفريتم استخدامها لتغطية قاع القفص.
حوامل ثلاثية القوائمأي صانعغير متوفرسيتم استخدامها لتثبيت كاميرات الفيديو أمام كل زوج من أقفاص المراقبة.
طاولة خشبية مقلوبة على شكل حرف Tمصنوعة يدوياغير متوفرةاقرأ التعليمات الواردة في النص الرئيسي لمعرفة طريقة بنائها. إذا كنت تفضل ذلك ، يمكن استخدام مادة مختلفة عن الخشب. تأكد من أن أي مادة مقاومة قدر الإمكان لانتقال الموجات فوق الصوتية ، والتي قد تستخدمها الفئران للاتصال.  
سيتم R ذكور

المراجع

  1. Cézilly, F. A. History of Behavioural Ecology. Behavioural Ecology. Danchin, E., Giraldeau, L. A., Cézilly, F. , Oxford University Press. 3-27 (2008).
  2. Medina, L. M., Garcia, C. M., Urbina, A. F., Manjarrez, J., Moyaho, A. Female vibration discourages male courtship behaviour in the Amarillo fish (Girardinichthys multiradiatus). Behavioural Processes. 100, 163-168 (2013).
  3. Mekdara, P. J., Schwalbe, M. A., Coughlin, L. L., Tytell, E. D. The effects of lateral line ablation and regeneration in schooling giant danios. Journal of Experimental Biology. 221 (8), 175166(2018).
  4. Walusinski, O. Contagious Yawning. Encyclopedia of Animal Cognition. Vonk, J., Shackelford, T. K. , Springer Nature. Switzerland. 1-5 (2018).
  5. Baenninger, R. Some comparative aspects of yawning in Bettasplendens, Homosapiens, Pantheraleo, and Papio sphinx. Journal of Comparative Psychology. 101 (4), 349-354 (1987).
  6. Gallup, A. C., Church, A. M., Pelegrino, A. J. Yawn duration predicts brain weight and cortical neuron number in mammals. Biology Letters. 12, 20160545(2016).
  7. Baenninger, R. On yawning and its functions. Psychonomic Bulletin and Review. 4 (2), 198-207 (1997).
  8. Anías, J., Holmgren, B., Urbá-Holmgren, R., Eguíbar, J. R. Circadian variation of yawning behavior. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 44 (4), 179-186 (1984).
  9. Holmgren, B., et al. Food anticipatory yawning rhythm in the rat. Acta Neurobiologiae Experimentalis. 51 (3-4), 97-105 (1991).
  10. Byrne, R. W. The evolution of intelligence. Behaviour and Evolution. Slater, P. J. B., Halliday, T. R. , Cambridge University Press. Cambridge. 223-265 (1994).
  11. Provine, R. R. Yawning as a stereotyped action pattern and releasing stimulus. Ethology. 72 (2), 109-122 (1986).
  12. Provine, R. R. Faces as releasers of contagious yawning: An approach to face detection using normal human subjects. Bulletin of the Psychonomic Society. 27 (3), 211-214 (1989).
  13. Anderson, J. R., Myowa-Yamakoshi, M., Matsuzawa, T. Contagious yawning in chimpanzees. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 271 (Suppl 6), S468-S470 (2004).
  14. Palagi, E., Leone, A., Mancini, G., Ferrari, P. F. Contagious yawning in gelada baboons as a possible expression of empathy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (46), 19262-19267 (2009).
  15. Romero, T., Ito, M., Saito, A., Hasegawa, T. Social modulation of contagious yawning in wolves. PLoS One. 9 (8), e105963(2014).
  16. Yonezawa, T., Sato, K., Uchida, M., Matsuki, N., Yamazaki, A. Presence of contagious yawning in sheep. Animal Science Journal. 88 (1), 195-200 (2017).
  17. Miller, M. L., Gallup, A. C., Vogel, A. R., Vicario, S. M., Clark, A. B. Evidence for contagious behaviors in budgerigars (Melopsittacus undulatus): an observational study of yawning and stretching. Behavioral Process. 89 (3), 264-270 (2012).
  18. Moyaho, A., Rivas-Zamudio, X., Ugarte, A., Eguíbar, J. R., Valencia, J. Smell facilitates auditory contagious yawning in stranger rats. Animal Cognition. 18 (1), 279-290 (2015).
  19. Moyaho, A., Flores Urbina, A., Monjaraz Guzmán, E., Walusinski, O. Yawning: a cue and a signal. Heliyon. 3 (1), e00437(2017).
  20. Gallup, A. C. Why do we yawn? Primitive versus derived features. Neuroscience&BiobehavioralReviews. 35, 765-769 (2011).
  21. Gallup, A. C., Clark, A. B. Commentary: Yawning, acute stressors, and arousal reduction in Nazca booby adults and nestlings. Frontiers in Psychology. 6, 1654(2015).
  22. Fentress, J. C. Development of grooming in mice with amputated forelimbs. Science. 179 (4074), 704-705 (1973).
  23. Nicoletto, P. F. The roles of vision and the chemical senses in predatory behavior of the skink, Scincella lateralis. Journal of Herpetology. 19 (4), 487-491 (1985).
  24. Fehér, O., Wang, H., Saar, S., Mitra, P. P., Tchernichovski, O. De novo establishment of wild-type song culture in the zebra finch. Nature. 459 (7246), 564-568 (2009).
  25. Kapitány, R., Nielsen, M. Are yawns really contagious? A critique and quantification of yawn contagion. Adaptive Human Behavior Physiology. 3 (2), 134-155 (2017).
  26. Langford, D. J., et al. Social modulation of pain as evidence for empathy in mice. Science. 312 (5782), 1967-1970 (2006).
  27. Gallup, A. C., Swartwood, L., Militello, J., Sackett, S. Experimental evidence of contagious yawning in budgerigars (Melopsittacus undulatus). Animal Cognition. 18, 1051-1058 (2015).
  28. Campbell, M. W., de Waal, F. B. Methodological Problems in the Study of Contagious Yawning. The mystery of yawning in physiology and disease. Walusinski, O. , Karger Publishers. Basel. 120-127 (2010).
  29. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. , R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. http://www.R-project.org (2009).
  30. Moyaho, A., Beristain-Castillo, E. Experimental Design: Basic Concepts. Encyclopedia of Animal Behavior. Choe, J. C. 3, Second Edition, Academic Press. 471-479 (2019).
  31. Urbá-Holmgren, R., et al. Genotypic dependency of spontaneous yawning frequency in the rat. Behavioral Brain Research. 40 (1), 29-35 (1990).
  32. Smith, M. L., Hostetler, C. M., Heinricher, M. M., Ryabinin, A. E. Social transfer of pain in mice. Science Advances. 2, e1600855(2016).
  33. Joly-Mascheroni, R. M., Senju, A., Shepherd, A. J. Dogs catch human yawns. Biology Letters. 4 (5), 446-448 (2008).
  34. Barthalmus, G. T., Zielinski, W. J. Xenopus skin mucus induces oral dyskinesias that promote escape from snakes. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 30 (4), 957-959 (1988).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

R
طريقة مختبرية لقياس التثاؤب المعدي في الجرذان
اتصل بنا
أوصِ بها للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

2026 © حقوق الطبع والنشر MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.