Social Isolation Model: A Noninvasive Rodent Model of Stress and Anxiety

Saki Watanabe; Alzahra Al Omran; Amy S. Shao; Jing Liang

doi:10.3791/64567

نموذج العزلة الاجتماعية: نموذج القوارض غير الغازية للتوتر والقلق

JoVE Journal
Neuroscience

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Neuroscience

Social Isolation Model: A Noninvasive Rodent Model of Stress and Anxiety

نموذج العزلة الاجتماعية: نموذج القوارض غير الغازية للتوتر والقلق

Full Text

5,480 Views

04:20 min

November 11, 2022

DOI: 10.3791/64567-v

Saki Watanabe¹, Alzahra Al Omran¹, Amy S. Shao², Jing Liang¹

¹Titus Family Department of Clinical Pharmacy, School of Pharmacy,University of Southern California, ²Homer Stryker M.D. School of Medicine,Western Michigan University

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a noninvasive mouse model of anxiety induced by social isolation, utilizing wild type C56BL/6J mice. The model simulates real-life patterns of social isolation and is ideal for investigating stress and anxiety disorders without the need for invasive procedures.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Behavioral Studies
Anxiety Research

Background

Social isolation is a common stressor that can lead to anxiety and cognitive impairments.
Current methods of creating anxiety models often involve invasive procedures or extensive handling.
This study seeks to address these limitations by providing a simplified and noninvasive model.
The model's design aims to closely mimic human experiences of social isolation.

Purpose of Study

To develop a mouse model that accurately reflects anxiety and cognitive impairments due to social isolation.
To enable researchers to study the underlying mechanisms of anxiety disorders.
To investigate behavioral changes correlated with social isolation in a controlled environment.

Methods Used

A social isolation setup using standard mouse cages with specific housing adjustments.
Control mice were housed in groups, ensuring compatibility, while isolated mice experienced minimal environmental exposure.
Cages for isolated mice were changed weekly; control cages were cleaned more frequently.
The model involved 3% agar treatments with 5% sucrose for administering interventions during the dark phase.
Behavioral observations included time spent in open versus closed arms, travel distance, and recognition tasks.

Main Results

Socially isolated mice showed reduced exploration in open areas, indicating heightened anxiety-like behavior.
Increased time spent in closed arms during tests and less overall movement compared to controls confirmed anxiety responses.
Isolated mice displayed cognitive impairments indicated by diminished recognition of novel objects and contexts.
The study highlights the relationship between social isolation, anxiety-like behaviors, and cognitive decline.

Conclusions

This noninvasive social isolation model presents a valuable tool for studying anxiety and cognitive disorders.
The findings underscore the impact of social factors on mental health and highlight potential avenues for further research.
The model may aid in elucidating the mechanisms of anxiety and their relevance to human psychological conditions.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of using this model?

The model is noninvasive, requires minimal handling, and accurately reflects real-life social isolation, making it suitable for behavioral studies.

How is social isolation implemented in the study?

Mice are housed in standard cages with restricted visibility and minimal bedding to induce a state of isolation while ensuring their well-being.

What outcomes were measured to assess anxiety levels?

Key behavioral metrics included time spent in open versus closed arms, movement distance in the open field, and performance on novel object recognition tests.

How can this method be applied in future research?

Researchers can use this model to explore treatments for anxiety disorders or to examine the effects of various interventions in a controlled setting.

Are there any limitations to this model?

One limitation is the duration of social isolation; results may vary if isolation is prolonged beyond recommended timelines.

يظهر هنا نموذج فأر القلق الناجم عن العزلة الاجتماعية (SI) والذي يستخدم الفئران البرية من النوع C56BL / 6J للحث على التوتر والسلوك الشبيه بالقلق مع الحد الأدنى من التعامل وعدم وجود إجراءات جراحية. يعكس هذا النموذج أنماط الحياة الحديثة للعزلة الاجتماعية وهو مثالي لدراسة القلق والاضطرابات ذات الصلة.

يحاكي هذا النموذج الحياة الاجتماعية والمعزولة للإنسان وهو طريقة غير جراحية وبسيطة لإنشاء نموذج للقلق والضعف الإدراكي المعتدل. تتطلب هذه التقنية فقط ظروف السكن المناسبة ومثقاب العلاج ، ولا تتطلب عمليات مملة مثل الحقن أو التلاعب الجيني. للعزلة الاجتماعية للحيوانات ، خذ قفص فأر قياسي بمساحة أرضية مربعة 75 بوصة.

أضف نصف كمية الفراش وقطعة قطن مربعة بحجم بوصة واحدة للتعشيش. لف الجزء الخارجي من جدران القفص بأكياس بلاستيكية سوداء غير شفافة مع عدم إمكانية الوصول إلى جزء من الكيس من الداخل. قم بتأمين الكيس باستخدام شريط لاصق وتأكد من أن البيئة الخارجية للحيوان أو محيطه غير مرئية.

اترك الجزء العلوي والسفلي من القفص غير ملفوف ما لم تتمكن الفئران من رؤية الحيوانات المجاورة من خلالها. احتفظ بالفئران الضابطة في مجموعات من اثنين أو ثلاثة في ظل ظروف الأقفاص العادية في قفص فأر قياسي مع كمية كاملة من الفراش ، أو قطعة قطن مربعة بحجم بوصتين أو ما يعادلها للتعشيش ، مع عدم وجود غلاف للأكياس غير الشفافة. تأكد من أن الفئران التي تضم المجموعة متوافقة دون صراع.

إذا لم يكن كذلك ، استبعد المعتدي من التحليل. قم بتغيير الأقفاص مرة واحدة فقط في الأسبوع خلال الدورة المظلمة مع إعادة تغليف نفس الكيس البلاستيكي بقفص جديد ما لم يكن هناك ضرر كبير. بالنسبة للفئران الضابطة ، قم بتغيير الأقفاص مرتين في الأسبوع أو أكثر خلال الدورة المظلمة.

استمر في عزل الفئران لمدة أربعة أسابيع على الأقل لمراقبة النتائج المثلى. لتحضير العلاج ، أضف 3٪ أجار إلى الماء منزوع الأيونات وقم بإذابته عند حوالي 90 درجة مئوية باستخدام لوح تسخين أو ميكروويف. منع محلول الفقاعات من الانسكاب أو الغليان.

حرك المحلول حتى يصبح متجانسا. بينما لا يزال المحلول دافئا ، أضف 5٪ سكروز. حرك المحلول المتجانس قبل صب المحلول في قالب.

اتركه يبرد ويتجمد في درجة حرارة الغرفة أو 4 درجات مئوية. في حالة المعالجة الحساسة للضوء ، احم القالب من الضوء. بمجرد أن تصلب ، قطع أجار إلى مكعبات من 0.5 × 0.5 × 0.5 سم وتخزينها في 4 درجات مئوية حتى تناولها.

إدارة العلاج في الوقت والتردد المخطط له مع أقل قدر ممكن من المناولة. ضع مكعبا واحدا بهدوء وحذر على قارب طريق صغير أو ما يعادله ، مثل غطاء أنبوب كرونيكل سعة 50 ملليلتر خلال المرحلة المظلمة من الدورة المظلمة الخفيفة دون لمس الماوس. اسمح للماوس باستهلاك الأجار.

بعد التأكد من الاستهلاك الكامل للأجار ، قم بإزالة القارب بعناية من القفص وكرر حسب الضرورة. تقضي الفئران المعزولة اجتماعيا وقتا أقل بكثير في الذراع المفتوحة ووقتا أطول بكثير في الذراع المغلقة مقارنة بالمجموعة الضابطة. في اختبار الحقل المفتوح ، سافرت الفئران المعزولة اجتماعيا مسافة أقل ، وتربى أقل ، وقضت وقتا أطول في الزوايا.

وبالمثل ، أمضوا وقتا أقل في المنطقة المركزية من المجموعة الضابطة ، مما يشير إلى تعزيز السلوك الشبيه بالقلق. أظهرت الفئران المعزولة اجتماعيا أيضا انخفاضا في التعرف على كائن جديد وسياق جديد مقارنة بالتحكم ، مما يشير إلى ضعف إدراكي. تسمح لنا هذه التقنية بدراسة تطور القلق والضعف الإدراكي بدلا من مجرد نتيجة الاضطرابات.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos