Quantifizierung Social Motivation in Mäuse mit Operante Konditionierung

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die soziale Motivation und Labormäuse zu quantifizieren. Dies wird erreicht, indem jede Testmaus zunächst so trainiert wird, dass sie das Drücken von Hebeln mit einer sozialen Belohnung verbindet. Der zweite Schritt besteht darin, jede Maus in einer Reihe von Sitzungen zu testen, in denen der Aufwand, der erforderlich ist, um die soziale Belohnung zu erhalten, im Laufe der Versuche zunimmt.

Als nächstes wird jede Testmaus darauf trainiert, zwischen zwei Hebel- und Belohnungskontingenten zu unterscheiden. Der letzte Schritt besteht darin, jede Maus in einer Reihe von Sitzungen zu testen, in denen sie zwischen diesen Eventualitäten wählen können, was entweder zu einer sozialen Belohnung oder einer Futterbelohnung führt. Letztendlich ermöglichen diese Paradigmen der sozialen Motivation der Oper den Forschern, die soziale Motivation zu quantifizieren und dieses Niveau mit dem einer Essensbelohnung zu vergleichen.

Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden besteht darin, dass dieses Paradigma zunehmend mehr Aufwand erfordert, um eine soziale Belohnung zu erhalten, als Aufgaben. Einfaches Messen der Zeit, die in der Nähe eines Sozialpartners verbracht wird Das Verfahren wird von Brianna Lum, Megan Raymond, Amy Patterson und Maryanne Slamma, studentischen Forschern in meinem Labor, demonstriert. Um mit der Einrichtung von modularen Shuttle-Boxen mit Mittelkanal für den Einsatz beim Testen von Sozialverhalten zu beginnen, montieren Sie ein Drahtgitter an der Vorderseite einer programmierbaren Guillotine-Tür, um die Kammern zu trennen und einen begrenzten sozialen Kontakt zwischen ihnen zu ermöglichen.

Die Tür teilt die Box in zwei Kammern, wobei eine Kammer als Testkammer und die andere als Zielkammer an der Wand gegenüber der Tür bezeichnet wird. Platzieren Sie einen Flüssiglöffel-Futterbehälter zwischen den beiden Mäusehebelprogrammen. Die Maus hebelt, um entweder die Guillotine-Tür zu öffnen oder eine Belohnung für flüssige Nahrung zu präsentieren.

Je nach Prüfanforderungen können Sie einen Handtaster so programmieren, dass die Tür geöffnet wird, wenn er gedrückt wird. Während des Formgebungsvorgangs ist die Aktivität der Testmäuse mit einer digitalen Videokamera zu überwachen, die über der Testkammer angebracht ist. Das gesamte Gerät ist in einer schalldämpfenden Kabine untergebracht.

Beginnen Sie damit, die Testmaus in die Testkammer und eine Stimulusmaus für Alter und Geschlecht in die Zielkammer zu platzieren. Beobachten Sie die Testmaus in der Testkammer mit der montierten Videokamera. Während die Testmaus die Kammer erkundet, wird die Guillotine-Tür manuell geöffnet.

Wenn Sie sich dem Hebel nähern, lassen Sie die Guillotinetür 15 Sekunden lang offen bleiben, um sie zu verstärken. Trainieren Sie jede Maus 30 Minuten lang pro Tag, bis sie in drei von fünf aufeinanderfolgenden Testsitzungen mindestens 10 operante Reaktionen zeigt. Entfernen Sie Mäuse aus der Studie, wenn sie dieses Kriterium nach 30 täglichen Trainingseinheiten nicht erreichen.

Wechseln Sie die Stimulusmäuse, die während des Shaping verwendet werden, ab, so dass jeden Tag eine andere Maus verwendet wird. Reinigen Sie die Shuttle-Boxen zwischen den einzelnen Trainingseinheiten mit 70%igem Ethylalkohol. Reinigen Sie außerdem alle Geräte am Ende des Testtages mit einem desinfizierenden Reinigungsmittel.

Verwenden Sie während des Tests einen Pool neuartiger Stimulusmäuse, der groß genug ist, damit sie während 10 täglicher Testsitzungen nicht wiederholt werden. Platzieren Sie zunächst eine trainierte Testmaus in der Testkammer und eine Stimulusmaus in der Zielkammer. Programmieren Sie die Tür so, dass sie sich öffnet, so dass die Anzahl der Hebeldrücke, die erforderlich sind, um die soziale Belohnung zu erhalten, um eine feste Rate von drei pro Versuch steigt.

Beenden Sie die Sitzung, wenn die Testmaus stoppt. Hebel fünf aufeinanderfolgende Minuten lang drücken. Notieren Sie das letzte verstärkte Verhältnis als Bruchpunkt.

Testen Sie jede Maus für 20 aufeinanderfolgende tägliche Sitzungen oder für mindestens 10 Testsitzungen. Danach werden asymptotische Leistungsniveaus beobachtet. Wischen Sie zwischen den einzelnen Testsitzungen Shuttle-Boxen ab Wie bereits gezeigt, werden dieselben Mäuse nach dem Testen im Paradigma der sozialen Motivation in einer Aufgabe trainiert, die eine Futterbelohnung beinhaltet.

Bereiten Sie Kondensmilch zu, die mit 0,2 % Saccharose gesüßt ist, um sie als Belohnung für flüssige Nahrung zu verwenden. Nächstes Programm, ein Hebel zum Öffnen der Tür und der andere zum Präsentieren der Belohnung für flüssige Nahrung. Wechseln Sie die Belohnungspräsentation ab.

Um eine Hebelverzerrung bei den Testmäusen zu vermeiden, beginnen Sie damit, die Mäuse in die entsprechenden Kammern zu legen. Während jeder Sitzung sollte nur ein Hebel und eine Belohnungspräsentation aktiv sein. Das Training besteht aus sechs einstündigen Sitzungen, die sich während des Testprogramms jeden Tag zwischen Eventualitäten abwechseln, dem Verstärkungsplan in einem festen Verhältnis von drei zu eins, so dass jeder dritte Hebel, der auf jeder Seite drückt, verstärkt wird.

Setzen Sie den Test 20 Tage lang 60 Minuten pro Tag fort, oder mindestens 10 tägliche Sitzungen nach Beobachtung asymptotischer Leistungsniveaus. Reinigen Sie die Shuttle-Boxen wie zuvor gezeigt. Der mittlere Breakpoint von einzeln gehaltenen B-6-Mäusen war ähnlich wie der von in der Gruppe gehaltenen B-6-Mäusen, während gruppengehaltene BTBR-Mäuse einen signifikant niedrigeren Breakpoint aufwiesen.

BTBR-Mäuse erhielten signifikant weniger Futterbelohnungen als B-sechs-Mäuse. Beide Gruppen erhielten mehr Futterbelohnungen als soziale Belohnungen. Diese Ergebnisse zeigen den Leistungsunterschied zwischen den Genotypen einer transgenen Mauslinie.

Eine weitere Studie mit einer anderen transgenen Mauslinie zeigt, dass heterozygote Mäuse im Vergleich zu Wildtyp-Geschwistern in Verbindung mit diesem Verfahren einen höheren Breakpoint aufweisen. Andere Methoden, wie z.B. die Videoüberwachung der Test- und Reizmäuse, können eingesetzt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z.B. welche spezifischen Sozialverhaltensweisen bei der Präsentation der sozialen Belohnung gezeigt werden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die operante Konditionierung zur Quantifizierung der sozialen Motivation bei Labormäusen einsetzen können.

Dieses Verfahren kann besonders nützlich für die Phänotypisierung von Mausmodellen für Autismus und andere Störungen des Sozialverhaltens sein.