Un sistema para el seguimiento de la dinámica del comportamiento de las preferencias sociales en pequeños roedores

Resumen

Aquí se describe un novedoso sistema experimental automatizado que ofrece una alternativa a la prueba de tres cámaras y también resuelve varias advertencias. Este sistema proporciona múltiples parámetros de comportamiento que permiten un análisis riguroso de la dinámica conductual de pequeños roedores durante las pruebas de preferencia social y preferencia de novedad social.

Resumen

Explorar los mecanismos neurobiológicos del comportamiento social requiere pruebas de comportamiento que se pueden aplicar a los modelos animales de una manera imparcial e independiente del observador. Desde principios del milenio, la prueba de tres cámaras ha sido ampliamente utilizada como paradigma estándar para evaluar la sociabilidad (preferencia social) y la preferencia de novedad social en pequeños roedores. Sin embargo, esta prueba sufre de múltiples limitaciones, incluyendo su dependencia de la navegación espacial y la negligencia de la dinámica conductual. Presentado y validado aquí es un novedoso sistema experimental que ofrece una alternativa a la prueba de tres cámaras, mientras que también resuelve algunas de sus advertencias. El sistema requiere un aparato experimental simple y asequible y un sistema de análisis de código abierto disponible públicamente, que mide y analiza automáticamente múltiples parámetros de comportamiento a nivel individual y de población. Permite un análisis detallado de la dinámica conductual de los pequeños roedores durante cualquier prueba de discriminación social. Demostramos la eficiencia del sistema en el análisis de la dinámica del comportamiento social durante las pruebas de preferencia social y novedad social realizadas por ratones machoadultos adultos y ratas. Además, validamos la capacidad del sistema para revelar la dinámica modificada del comportamiento social en roedores después de manipulaciones como el recorte de bigotes. Por lo tanto, el sistema permite una investigación rigurosa del comportamiento social y la dinámica en pequeños modelos de roedores y apoya comparaciones más precisas entre cepas, condiciones y tratamientos.

Introducción

Revelar los mecanismos biológicos subyacentes a los trastornos del neurodesarrollo (NDD) es uno de los principales desafíos en el campo de la neurociencia¹. Abordar este desafío requiere paradigmas de comportamiento y sistemas experimentales que tipifiquen el comportamiento de los roedores de una manera estándar e imparcial. Un influyente estudio publicado hace más de una década por Moy y sus colegas² presentó la prueba de tres cámaras. Desde entonces, esta prueba se ha utilizado ampliamente para investigar el comportamiento social en modelos de roedores de NDDs. Esta prueba evalúa dos tendencias innatas de los roedores:....

Protocolo

Todos los métodos descritos han sido aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales (IACUC) de la Universidad de Haifa.

1. Configuración experimental

1. Arena
   1. Construir la arena experimental para ratones(Figura 1A,D) colocando una caja de plexiglás blanco o negro (dependiendo del color del animal) (37 cm x 22 cm x 35 cm) en medio de una cámara acústica (60 cm x 65 cm x 80 cm, hecha de madera de 2 cm de espesor recubierta en el interior con espuma de 2 cm de espesor). Para la luz, retire una tira (2 cm de ancho, 10 cm por debajo del techo de....

Resultados

Uso del sistema para la prueba de preferencias sociales en ratones C57BL/6J
La Figura 1 muestra tres versiones de la configuración experimental. La primera versión(Figura 1A-C) está diseñada para ratones con colores de piel oscura, como ratones C57BL/6J. La segunda(Figura 1D-F) está prevista para ratones con colores de piel brillante, como los rat.......

Discusión

El sistema experimental descrito aquí, que fue diseñado como una alternativa al aparato de tres cámaras^2,5, permite la realización de las mismas pruebas mientras se resuelven algunas de sus limitaciones. El uso de cámaras triangulares, que se encuentran en dos esquinas opuestas de la arena rectangular, limita el área de interacción sujeto-estímulo a un plano bien definido, lo que permite un análisis automatizado preciso del comportamiento de la investigación. Una.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Flea3 1.3 MP Mono USB3 Vision	FLIR (antes PointGrey)	FL3-U3-13Y3M-C	Cámara monocromática
FlyCap 2.0	FLIR (antes PointGrey)	FlyCapture 2.13.3.61X64	Software de grabación de vídeo
Home 5 minutos Pegamento epoxi	Devocon	20845	Para pegar la malla metálica a las cámaras de estímulos de plexiglás
Matlab 2014-2019	MathWorks	R2014a - R2019a	Entorno de programación
Tableros de plexiglás (6 mm de grosorBlanco o negro)	Melina (1990) LTD, Israel	NaN	Para la construcción de arenas y cámaras de estímulos
Tiras de led rojas (60 leds por metro) conectadas a una fuente de alimentación de 12 V	2012topdeal proveedor de eBay	NaN	Para la iluminación de la cámara acústica