Name: La cuantificación de la motivación social en ratones utilizando Condicionamiento operante (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 43 s
Description: Aprende a cuantificar la motivación social en ratones mediante condicionamiento operante con recompensas sociales. Este método permite comparar la motivación social con la alimentaria en modelos de autismo.

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Damos las gracias al Consejo de Investigación de la Facultad de la Universidad Azusa Pacific para el apoyo de subvención. También agradecemos a Ashley Schneider, Michael Gregg, y Hannah muestra para soporte técnico.

Esta investigación fue aprobado por el Comité Institucional Cuidado de Animales y el Empleo de la Universidad Azusa Pacific. Todos los procedimientos con animales se llevaron a cabo siguiendo las recomendaciones de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud. 1. Modificación de Aparatos para la motivación social y de la comparación de Valence Testing Paradigmas <ol><li> Con el fin de probar los ratones en tareas operantes de la conducta social, modificar los canales de cajas de transporte modular centro. Estas cajas de transporte miden 44 cm x 17.3 cm, y están hechas de plexiglás y acero inoxidable. </li><li> Modificar una puerta de guillotina programable mediante el montaje de una rejilla de alambre a la cara del marco de la puerta. La rejilla de alambre debe permitir el contacto social limitada, pero no permitir que los ratones para cruzar de una cámara a la otra. </li><li> Uso de la puerta de guillotina programable, dividir cada cuadro en dos cámaras: cada una mide aproximadamente 22 cm x 17,3 cm. Designar una cámara como ªcámara de prueba electrónico y el otro como la cámara de objetivo. </li><li> Coloque palancas de ratón en la cámara de prueba en la pared opuesta de la puerta de guillotina. Coloque un recipiente de alimentos cazo de líquido entre las dos palancas de ratón. </li><li> Programa de las palancas de ratón, ya sea a abrir la puerta de guillotina o presentar una recompensa de alimento líquido, dependiendo del paradigma de pruebas. </li><li> Conecte un botón de mano para el aparato y el programa de que se abra la puerta de guillotina (para dar forma manual de los ratones de prueba). </li><li> Coloque cada caja de transporte con un controlador I / R de ocho canales para monitorear la actividad en todo el suelo de rejilla metálica de cada cámara. Montar una cámara de vídeo digital USB por encima de la cámara de prueba y conectarlo a un ordenador. Incluya todo el aparato dentro de un cubículo de melamina atenuar el sonido. </li><li> Ejecutar los programas operantes utilizando programas personalizados escritos en el laboratorio. </li></ol> 2. Modelar el Ratones para la Motivación Paradigma Social <ol><li> Coloque un ratón de prueba en la prueba de cHamber y una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. </li><li> Capacitar al ratón de prueba para presionar las palancas para abrir la puerta de guillotina utilizando el método de conformación o refuerzo de aproximaciones sucesivas a la respuesta operante deseado. Durante este procedimiento de conformación, entregar refuerzo manualmente pulsando el botón de mano programado para controlar la puerta de guillotina. Nota: El refuerzo consiste en abrir la puerta de guillotina durante 15 s, de ese modo permitiendo el acceso al ratón estímulo a través de la rejilla de alambre. </li><li> Observe el ratón en la cámara de prueba con la cámara montada encima de la cámara de prueba. </li><li> Capacitar a cada ratón en una serie de sesiones diarias de 30 minutos hasta que demuestren al menos 10 respuestas operantes (prensas de palanca) en 3 de cada 5 sesiones de pruebas consecutivas. Gire los ratones a través de cajas de transporte que utilizan la asignación aleatoria. </li><li> Si los ratones no llegan a este criterio después de 30 sesiones de entrenamiento diarias, retire los ratones del experimento y designate como no-estudiantes. Nota: El número de sesiones diarias de entrenamiento puede extenderse más allá del 30 dependiendo de las preferencias del investigador. </li><li> Alternar los ratones de estímulo utilizados durante la conformación de modo que un ratón diferente se utiliza cada otro día. </li><li> Limpie las cajas de transporte entre cada sesión de entrenamiento utilizando 70% de alcohol etílico. Además, tras la finalización de las pruebas de cada día, limpie todo el equipo con un detergente desinfectante. </li></ol> 3. Prueba de los ratones en el Motivación Paradigma Social <ol><li> Coloque un ratón entrenado de prueba en la cámara de prueba y una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. Durante las pruebas, utilice un grupo de al menos 10 ratones de estímulo para asignar a cada ratón de prueba para que los ratones de estímulo únicamente se repiten después de 10 sesiones de pruebas diarias. No utilice los ratones de estímulo utilizados durante la conformación de la prueba. </li><li> Programar la puerta de guillotina para abrir en un programa de razón progresiva de refuerzo de modo que el número de re operanterespuestas (prensas de palanca) necesarios para obtener la recompensa social de los 15 seg acceso al ratón blanco aumenta aritméticamente por una tasa fija de 3 cada ensayo. </li><li> Programar las sesiones de prueba para terminar cuando el ratón prueba se detiene palanca de presión durante cinco minutos consecutivos. </li><li> Registre el último completado (reforzado) proporción que el punto de interrupción. Utilice esta medida dependiente como un índice de motivación social. Pruebe cada ratón durante 20 sesiones diarias consecutivas o por lo menos durante 10 sesiones de pruebas después de que se observaron los niveles de rendimiento asintóticas. </li><li> Limpie cajas de transporte entre cada sesión de pruebas usando 70% de alcohol etílico y tras la finalización de las pruebas de cada día usando un detergente desinfectante. </li></ol> 4. Valence Comparativa de Social Versus Recompensa Alimentos <ol><li> Después de todos los ratones completan el paradigma motivación social, probar estos mismos ratones en una tarea diseñado para comparar la valencia de la recompensa social con la de una recompensa de comida. </li><li> Programa de una palancapara abrir la puerta de guillotina y presentar la recompensa social para 15 seg y programar la palanca opuesta a presentar una recompensa de alimento líquido durante 15 s. Nota: El premio de comida líquido utilizado en este protocolo consistió en la leche evaporada endulzado con 0,2% de sacarosa. Preparar una cantidad suficiente (típicamente 500 ml) para presentar repetidamente recompensas de 0,02 ml a cada ratón. </li><li> Asignar ratones de prueba se alternan contingencias palanca / recompensa para controlar posibles sesgos de palanca entre ratones. Por lo tanto, asignar la mitad de los ratones en cada grupo de prueba a una palanca izquierda / recompensa de comida y la palanca derecha / contingencia recompensa social y la otra mitad a una palanca izquierda / recompensa social y derecho de palanca / alimentos recompensa de contingencia. </li><li> Capacitar a los ratones para la comparación de valencia de lo social frente recompensa de comida. <ol><li> Coloque un ratón de prueba en la cámara de prueba y coloque una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. </li><li> Hacer sólo una palanca / recompensa de contingencia activa durante cada sesión de entrenamiento. La capacitación consistede seis sesiones de 1 hr que se alternan entre contingencias cada día. Ratones de estímulo Alternos asignados a cada ratón prueba cada otra sesión recompensa social. </li><li> Mantener los ratones en su dieta de pienso ad libitum durante el entrenamiento y las pruebas con la recompensa de comida. La privación de alimentos es innecesario para el condicionamiento operante en ratones con el uso de la leche y sacarosa solución se evaporó 18. </li></ol></li><li> Prueba de los ratones para la comparación valencia de recompensa social, frente a los alimentos. <ol><li> Programar el programa de reforzamiento en una proporción fija de 3: 1, de modo que se refuerza cada tercera prensa de palanca, pero sólo por su respectivo recompensa asociada. </li><li> Sesiones de prueba del programa de una duración de 60 min. </li><li> Coloque un ratón de prueba en la cámara de prueba y coloque una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. Nota: El mismo grupo de 10 ratones de estímulo utilizados en la tarea motivación social puede ser usado de nuevo, pero asigna a los ratones de prueba utilizando una rotación de 10 días. </li><li> Test los ratones en 20 sesiones diarias después de los 6 días de entrenamiento o durante al menos 10 sesiones diarias después de la observación de los niveles de rendimiento asintóticas. Las medidas dependientes primarias de este paradigma es el número total de prensas de palanca para cada tipo de recompensa. </li><li> Una vez más, limpie las cajas de transporte entre las sesiones de prueba utilizando el 70% de alcohol etílico y después de cada día de la prueba con un detergente desinfectante. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Los autores no tienen intereses financieros en competencia.

Los paradigmas motivación sociales operantes descritos en este artículo son herramientas poderosas para la caracterización de la conducta social en modelos de ratón de la enfermedad humana. En lugar de permitir un ratón de prueba para elegir pasivamente un encuentro social, estas paradigmas requieren un esfuerzo desde el ratón de prueba a fin de obtener una recompensa social. La cantidad de esfuerzo que un ratón prueba está dispuesto a producir para obtener la recompensa social proporciona una medida cuantitativa de la motivación social. Por otra parte, a través del paradigma de la comparación de valencia, la conducta motivada puede ser comparado a través de diferentes tipos de recompensa. Ambos de estos paradigmas operantes se puede utilizar para evaluar motivaciones sexuales y de los padres, así presentando el estímulo apropiado en el lado opuesto de la puerta de guillotina. El desarrollo de estos paradigmas motivación social implicaba la solución de problemas de diversas variables clave. Por ejemplo, a través de los estudios piloto de la cantidad de tiempo que el i recompensa socialess presentado se redujo de 30 segundos a 15 segundos. Si bien este tiempo es suficiente para las interacciones sociales entre los ratones de prueba y de estímulo, la investigación futura puede optimizar la cantidad de tiempo para la recompensa social. Del mismo modo, la proporción progresivamente creciente de prensas de palanca a las recompensas sociales se bajó de una tasa fija de 5 a 3 en base a la investigación piloto. El número de días necesarios para alcanzar la palanca asintótica presionando comportamiento se evaluó inicialmente a través de los 30 días de sesiones de pruebas diarias. Se determinó que la mayoría de los ratones llegan a asíntota en 7 días por lo que el número de sesiones de prueba se redujo a 20. Daily rendimiento no fluctuar sin embargo, por lo que el promedio de los datos a través de los últimos 10 días asegura un rendimiento asintótico mientras que también proporciona un mejor índice de rendimiento medio verdadero que un menor número de días de prueba. Los investigadores deben controlar sus datos para garantizar que el rendimiento asintótica se alcanza dentro de los 10 días de prueba o modificar el protocolo según sea necesario. Trasesiones INING también se redujeron entre 1 hr y 30 min. El número de sesiones de entrenamiento requeridas no dependerá de la cepa de ratón y algunos ratones puede ser designado arbitrariamente como nonlearners después de un número determinado de sesiones de entrenamiento 18. El número de días de formación necesarios para alcanzar el criterio de avance al paradigma de pruebas ofrece otro índice de motivación social y por lo tanto digno de seguimiento. Los investigadores también pueden querer experimentar con diferentes opciones de recompensa de alimentos para el paradigma de comparación de valencia. Sin embargo, es importante que los ratones de prueba están capacitados inicialmente usando una recompensa puramente social y ensayaron a continuación en el paradigma de motivación social antes de comenzar el paradigma comparación de valencia. Estos paradigmas motivación sociales operantes pueden modificarse y mejorarse mediante la medición de variables adicionales a las indicadas en el protocolo anterior. Por ejemplo, la ubicación de cada ratón en su respectiva cámara se puede seguir usando cusoftware comercial rrently disponible. Además, los comportamientos específicos, incluyendo el contacto de nariz a nariz o vocalizaciones ultrasónicas pueden ser anotados durante las interacciones sociales. Los investigadores pueden continuar experimentar con ajustes en las proporciones utilizadas en el paradigma de la motivación social o con ensayos con la ausencia de un interlocutor social o incluso las comparaciones que involucran otros estímulos detrás de la puerta de guillotina, como un vídeo de una misma especie o incluso una marioneta. Para el paradigma de la comparación de valencia, los análisis de la dinámica de la elección entre los ensayos puede proporcionar más información sobre los cambios en la motivación debido a la saciedad para un tipo de recompensa en particular 18. Si bien estos operantes paradigmas motivación sociales proporcionan una herramienta muy necesaria para cuantificar motivación social en ratones, tienen algunas limitaciones. En primer lugar, estos paradigmas requerir ratones para tener la capacidad cognitiva para hacer asociaciones aprendidas entre la palanca de prensado y la recompensa social. Ciertos modelos de ratón puedetienen déficits en habilidades tanto cognitivas y sociales por lo que es difícil evaluar la motivación social, el uso de estos paradigmas. En segundo lugar, la naturaleza del encuentro social es limitada ya que los ratones sólo se les permite interactuar a través de una rejilla de alambre. Sin embargo, los ratones son todavía capaces de participar con éxito en muchos comportamientos sociales típicos, sobre todo, de nariz a nariz investigaciones. Una limitación final de estos métodos es que son de trabajo intensivo y requieren mucho tiempo para ser completado. La formación y las pruebas a través de ambos paradigmas requiere un mínimo de dos meses de sesiones diarias. Algunos ratones pueden tomar mucho más tiempo para aprender la asociación palanca de presión que se extiende el número necesario de sesiones. Mientras que los paradigmas ciertamente no califican como técnicas de alto rendimiento, los datos que se generan es muy valioso y vale la pena la inversión de trabajo requerido. Sin embargo, para proporcionar una caracterización más completa del comportamiento social de un modelo de ratón particular, se recomienda que estos paradigmas nos seaned en conjunción con otros métodos establecidos de medir el comportamiento social en ratones.

En los últimos años, la relación de los factores genéticos y ambientales a los trastornos de la conducta social, incluyendo trastorno del espectro autista, ha dado lugar al desarrollo de modelos de ratones diseñados para explorar el papel de estos factores en el comportamiento social. Esto ha creado una demanda de nuevas técnicas para la caracterización de la conducta social en ratones, incluyendo una medida cuantitativa de motivación social 1. Hay varios paradigmas establecidos que se pueden utilizar para demostrar la motivación social en ratones, sin embargo; todos ellos tienen severas limitaciones en su capacidad para cuantificar la fuerza de la conducta motivada. Por ejemplo, algunas de las evaluaciones conductuales tempranos incluyen simples observaciones de las interacciones sociales entre los dos roedores que nunca han conocido. Varios comportamientos incluyendo acercarse, siguiendo, oler, y el aseo se miden a menudo, y pueden proporcionar un índice de motivación social. Se llevaron a cabo inicialmente Estos estudiosen ratas de 2-5, y luego más tarde adaptado para su uso en ratones 6,7. La habituación / deshabituación paradigmas de reconocimiento social en el que el animal de ensayo se expone repetidamente a los mismos estímulos animales (habituación) y luego se expone a una novela de animales (deshabituación) también proporcionan una medida de la motivación social 8. Como sugieren las etiquetas, animales típicos se mostrará una respuesta de comportamiento habituado a la presencia repetida de los mismos animales de estímulo pero demostrarán deshabituación, o un retorno a la línea de base, cuando se expone a la novela animal. La respuesta de habituación probable demuestra una disminución en la motivación del ratón de prueba para interaccionar con el ratón estímulo. Paradigmas de la elección social que permiten un ratón de prueba para elegir entre una cámara de vacío y un ratón de estímulo restringido a una cámara diferente también se han utilizado para evaluar la motivación social. Un ensayo general comienza colocando el puntero del ratón en una prueba, cámara central neutral. Algunas versiones de esta tarea implican tethering el ratón estímulo a una cámara 9. Una modificación de esta tarea emplea el uso de un recinto de alambre sobre los ratones de estímulo evitando la inmovilización de los animales de estímulo 10. Más recientemente, una tarea social de preferencia de lugar condicionado fue desarrollado en el que se acondicionaron ratones para asociar visualmente distintas cámaras, ya sea con la presencia o ausencia de un interlocutor social, y luego se deja explorar las cámaras vacías siguiente acondicionado 11. Se considera más tiempo de permanencia en la cámara donde se produjeron con anterioridad emparejamientos sociales para ser un índice de motivación social. Todos los paradigmas anteriores proporcionan datos valiosos relacionados con el fenotipo social de los ratones. Sin embargo, mientras que uno puede observar si un ratón demuestra un &quot;deseo&quot; de buscar la interacción social en los paradigmas anteriores, la fuerza de este &quot;deseo&quot;, es decir., Motivación social, es difícil de medir. La fuerza de la conducta motivada tienetradicionalmente han medido en roedores mediante la creación de un escenario en el que tienen que trabajar con el fin de obtener acceso a la fuente de su motivación. Esto implica generalmente roedores de formación en un paradigma operante implica la alimentación como el factor de motivación. Sin embargo, este método se ha empleado previamente para investigar la motivación social en ratas, pero ya sea que implica el acceso a una pareja sexual para ratas macho o, para las mujeres, acceso a sus propios cachorros (revisado en Matthews et al., 2005) 12,13. Antes del desarrollo de los paradigmas sociales motivación se describen a continuación, sólo había un otro estudio que investigó la motivación social fuera de la motivación sexual utilizando un paradigma operante con los ratones 12. En esta serie de experimentos, ratones Swiss Webster exogámicos fueron entrenadas para presionar una palanca con el fin de obtener acceso a una misma especie del mismo sexo. En un experimento, una latencia reducida significativamente empiece a responder para el acceso a la mous objetivoe se demostró en ratones alojados individualmente en comparación con los ratones alojados en grupo, lo que sugiere una mayor motivación para buscar el acceso social en estos ratones socialmente aislados. En otro experimento de ese mismo estudio, se realizó una comparación entre la solución salina y antagonista de la oxitocina (atosiban) ratones infundidos. Curiosamente, los ratones infundido con las drogas demostraron un aumento significativamente la latencia para comenzar a responder para el acceso al ratón objetivo sugiriendo reducción de la motivación para una recompensa social en estos ratones. Si bien estos experimentos representan un intento de cuantificar noble motivación social en ratones usando el condicionamiento operante, fueron también altamente limitados y se mejoran en gran medida en el uso de los métodos descritos a continuación. Por ejemplo, un defecto fundamental de manifiesto en el primer experimento descrito anteriormente (experimento 2 del estudio actual) fue el uso de los investigadores de sólo 2 ratones objetivo alternaban través de días de prueba. Investigaciones anteriores han demostrado que el reconocimiento social en grupo albergaba-ratones pueden durar por lo menos 7 días previos a la reducción de la investigación social con la exposición repetida a la misma diana 14. Sin embargo, el reconocimiento social en ratas y ratones alojados individualmente-disipa dentro de 1 - 2 hr de modo que las duraciones de la investigación social se mantienen en niveles de línea de base si una exposición repetida a la misma diana es al menos 2 horas después de la exposición inicial 15-17. La latencia reducida de ratones alojados individualmente-empiece a responder para acceso social reportado en la Matthews et al. Experimento pudo haber sido una consecuencia de la falta de reconocimiento social de los ratones de destino a través de días de prueba 12. Este potencial factor de confusión se controla en los métodos a continuación utilizando un novedoso ratón blanco en cada día de la prueba. También, en ambos experimentos del estudio Matthews et al. Describen anteriormente, no hubo informó diferencias en el número total de prensas de palanca hechas entre los grupos. Es posible que una diferencia en el total de prensas de palanca podría tener seaen detectar si los investigadores utilizaron una proporción progresivamente creciente de respuestas para premiar como se utiliza en nuestro diseño de la investigación se describe a continuación. Además, el acceso al ratón objetivo fue controlado manualmente por el experimentador, levantando una caja que cubre el objetivo. El uso de una puerta de guillotina controlada automáticamente para el acceso al ratón objetivo elimina la posibilidad de artefacto debido a la presencia del experimentador. De hecho, con el fin de automatizar completamente los paradigmas operantes motivación social, el equipo de investigación se ha personalizado como se detalla a continuación.

<table><tbody><tr><td>Caja de lanzadera modular</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-010MC</td><td></td></tr><tr><td>Puerta de guillotina automática&nbsp;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-010B</td><td></td></tr><tr><td>Palancas de ratón&nbsp;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-3010M</td><td></td></tr><tr><td>Cucharón de líquidos con receptáculo de alimentos</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-202M-S</td><td></td></tr><tr><td>Controlador de I/R de ocho canales&nbsp;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-253C</td><td></td></tr><tr><td>Cubículo de melamina atenuador del sonido&nbsp;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-016MD</td><td></td></tr><tr><td>MED-PC IV Programa de software</td><td>Med Associates Inc.</td><td>MED-PC IV&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Cámara de Microsoft Lifecam&nbsp;</td><td>Rejilla de alambre de Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Las</td><td></td><td></td><td>rejillas de alambre se pueden comprar en una tienda física. Cortamos rejillas de alambre de la parte superior de la jaula del ratón de acero inoxidable.</td></tr><tr>Alcohol <td></td><td></td><td>etílico al 70%</td><td>Se utiliza para limpiar las cajas de transporte entre ratones. La marca específica es innecesaria.</td></tr><tr><td>Clavel</td><td></td> <td>de Leche Evaporada</td><td>0,02 ml combinado con 0,2% de sacarosa por cada recompensa por ratón. Siempre compramos la misma marca para una mejor consistencia.</td></tr><tr><td>Sacarosa</td><td></td><td></td><td>Cualquier marca de azúcar granulada pura se debe ya que se disuelve en la leche evaporada.</td></tr></tbody></table>

la cuantificación de la motivación social en ratones utilizando condicionamiento operante

Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

En este protocolo, motivación social se mide en ratones a través de un par de paradigmas de condicionamiento operante. Para llevar a cabo los experimentos, de dos cámaras cajas de transporte estaban equipados con dos palancas operantes (izquierda y derecha) y un receptáculo de alimentos en una cámara, que entonces fue dividida de la segunda cámara por una puerta de guillotina automatizado cubierto por una rejilla de alambre. Diferentes ratones de estímulo, girar a través de días de pruebas, sirvieron como estímulo sociales detrás de la rejilla de alambre, y eran accesibles solamente a raíz de la apertura de la puerta de guillotina. Ratones de prueba fueron entrenados para palanca de prensa con el fin de abrir la puerta y obtener acceso a la pareja de estímulo durante 15 s. El número de prensas de palanca necesarios para obtener la recompensa social, aumentado progresivamente en un horario fijo de 3. sesiones de prueba terminó después de ratones de prueba se detuvieron palanca de presión durante 5 minutos consecutivos. La última relación de punto de interrupción o reforzado se puede utilizar como una medida cuantitativa de la motivación social. Para el segundo paradigma, test ratones fueron entrenados para discriminar entre prensas de palanca izquierdo y derecho con el fin de obtener una recompensa, ya sea de alimentos o la recompensa social. Los ratones fueron recompensados ​​por cada 3 prensas de cada palanca respectiva. El número de alimentos y sociales recompensas puede ser comparado como una medida del valor que se da a cada uno recompensa. La proporción de cada tipo de recompensa también se puede comparar entre las cepas de ratón y el cambio en esta relación se puede controlar dentro de las sesiones de pruebas para medir la saciedad con un tipo de recompensa dada. Ambos de estos paradigmas de condicionamiento operante son muy útiles para la cuantificación de motivación social en modelos de ratón de autismo y otros trastornos de la conducta social.

Este protocolo se ha usado para comparar la prosocial C57BL / 6J cepa de ratón endogámico con la cepa de ratón endogámico BTBR que se ha informado anteriormente para mostrar disminuye en el comportamiento social 10,18. También se ha utilizado para caracterizar la motivación social en diferentes cepas de ratón knockout hipótesis de haber ya sea aumento o disminución de la motivación social. Los resultados publicados anteriormente que comparan la C57BL / 6J y BTBR puras cepas de ratón se muestran en la Figura 1. Estos resultados demostraron la disminución de motivación social para los ratones BTBR en comparación con los ratones C57BL / 6J. El paradigma Valence Comparación también demostrado disminución de la motivación de alimentos para los ratones BTBR que sugieren una disminución global de la conducta motivada para esta cepa (Figura 1B). Figura 2A presenta algunos datos preliminares no publicados que comparan los hermanos de tipo salvaje de la cepa fondo C57BL / 6 con heterocigotos y homozygonos nocaut hermanos con producto de proteína reducida o ausente de un gen (gen X) la hipótesis de promover la motivación social. Figura 2B presenta algunos datos preliminares no publicados que comparan los hermanos de tipo salvaje de la cepa fondo C57BL / 6 a los hermanos knockout heterocigotos con proteína reducida producto de un gen (gen Y) la hipótesis de reducir la motivación social. Los datos preliminares de cada uno de estos estudios apoyan cada hipótesis respectivo y demuestran aún más el valor de los paradigmas motivación social operantes descritos. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig1.jpg" /> Figura 1. resultados publicados previamente de la motivación social y de valencia paradigmas de comparación. (A) El punto de ruptura media de forma individual alojada-(IH) ratones B6, (GH) B6 ratones alojados en grupo y ratones BTBR alojados en grupo a través de los últimos 10 días de pruebas en la tarea motivación social. Habíaun total de 9 ratones en cada grupo. Individualmente y B6 ratones alojados en grupo, realizan de manera similar, pero había una diferencia significativa entre los ratones B6 y BTBR alojados en grupo (t = 2.741, df = 16, p = 0,015). (B) El número medio de recompensas de comida y recompensas sociales para los ratones B6 y BTBR alojados en grupo a través de las últimas 10 sesiones del paradigma de la comparación de valencia. Ambos grupos de ratones obtuvieron significativamente más recompensas de comida que las recompensas sociales (BTBR: t = 3.551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9.478, df = 8, p &lt;0,001). Sin embargo, los ratones BTBR adquirieron una cantidad significativamente menor recompensas de comida que los ratones B6 y también el menor número de recompensas sociales (t = 3.321, df = 16, p = 0,004). Figura modificado a partir de Referencia 18. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig2.jpg" /> Figura 2. Los resultados representativos de investigación inédita que utiliza el paradigma de la motivación social. (A) Media (punto de interrupciónreforzada última ratio) logrado antes los ratones detuvo palanca de presión durante 5 minutos. Para gen X, un total de 12 WT, 7 HET y 6 KO ratones se pusieron a prueba en el paradigma de la motivación social. ANOVA reveló una diferencia significativa entre los genotipos (F = 7,18, df = 2, 22, p = 0,004). Pruebas post hoc de Tukey HSD mostraron que los ratones KO realizó significativamente por debajo de los controles WT. (B) para el gen Y, un total de 8 HET y 6 ratones WT fueron probados. Un muestras t-test independiente reveló una diferencia significativa entre los genotipos (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * Indica una diferencia significativa de los ratones WT en el nivel 0,05 alfa.

Este artículo describe un nuevo protocolo para la medición cuantitativa de la motivación social en ratones utilizando el condicionamiento operante para una recompensa social. El protocolo es útil para la medición de la motivación social en modelos de ratón de autismo y otros trastornos del comportamiento social.

La cuantificación de la motivación social en ratones utilizando Condicionamiento operante

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

El objetivo general de este procedimiento es cuantificar la motivación social en ratones de laboratorio. Esto se logra primero entrenando a cada ratón experimental para asociar la presión de una palanca con una recompensa social. El segundo paso consiste en evaluar a cada ratón en una serie de sesiones en las que la cantidad de esfuerzo requerido para obtener la recompensa social aumenta a lo largo de los ensayos.A continuación, se entrena a cada ratón de prueba para que discrimine entre dos contingencias de palanca y recompensa. El paso final consiste en evaluar a cada ratón en una serie de sesiones en las que pueden elegir entre estas contingencias, obteniendo como resultado una recompensa social o alimenticia. En definitiva, estos paradigmas de motivación social tipo operante permiten a los investigadores cuantificar la motivación social y comparar este nivel con el de una recompensa alimenticia.La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes es que este paradigma requiere un esfuerzo progresivamente mayor para obtener una recompensa social en comparación con otras tareas. Simplemente medir el tiempo empleado en proximidad a un compañero social. El procedimiento será demostrado por Brianna Lum, Megan Raymond, Amy Patterson y Maryanne Slamma, investigadoras estudiantiles de pregrado en mi laboratorio. Para comenzar, prepare cajas modulares centrales con canal de traslado para su uso en pruebas de comportamiento social; monte una rejilla de alambre en la cara de una puerta programable tipo guillotina para separar las cámaras y permitir un contacto social limitado entre ellas.La puerta divide la caja en dos cámaras; designe una cámara como cámara de prueba y la otra como cámara objetivo en la pared opuesta a la puerta. Coloque un recipiente dispensador de alimento líquido entre las dos palancas para ratones programadas. Las palancas para ratones sirven para abrir la puerta de guillotina o presentar una recompensa de alimento líquido.Según los requisitos de prueba, programe un botón portátil para abrir la puerta al presionarlo. Durante el procedimiento de modelado, supervise la actividad de los ratones de prueba mediante una cámara de video digital montada encima de la cámara de prueba. Todo el aparato está encerrado en un cubículo atenuador de sonido.Comience colocando el ratón de prueba en la cámara de prueba y un ratón estímulo de edad y sexo similares en la cámara objetivo. Observe el ratón de prueba en la cámara de prueba utilizando la cámara de video montada. Mientras el ratón de prueba explora la cámara, active manualmente la puerta tipo guillotina para abrirla.Cuando se acerque la palanca, deje la puerta tipo guillotina abierta durante 15 segundos de refuerzo. Entrene a cada ratón durante 30 minutos al día hasta que demuestren al menos 10 respuestas operantes en tres de cinco sesiones de prueba consecutivas. Retire a los ratones del estudio si no alcanzan este criterio después de 30 sesiones diarias de entrenamiento.Alterne los ratones estímulo utilizados durante el adiestramiento, de modo que se utilice un ratón diferente cada día. Limpie las cajas de transferencia entre cada sesión de entrenamiento con alcohol etílico al 70 %. Además, limpie todo el equipo con un detergente desinfectante al final del día de pruebas.Durante la prueba, utilice un grupo de ratones estímulo novedosos lo suficientemente grande para que no se repitan durante 10 sesiones diarias de prueba. Para comenzar, coloque un ratón de prueba entrenado en la cámara de prueba y un ratón estímulo en la cámara objetivo. Programar la puerta para que se abra de manera que el número de presiones de palanca necesarias para obtener la recompensa social aumente a una tasa fija de tres en cada ensayo.Finalice la sesión cuando el ratón de prueba deje de presionar la palanca durante cinco minutos consecutivos. Registre la última relación reforzada como el punto de interrupción.Evalúe cada ratón durante 20 sesiones diarias consecutivas o durante al menos 10 sesiones de prueba. Una vez que se observen niveles de rendimiento asintóticos, limpie las cajas de traslado entre cada sesión de evaluación, tal como se demostró anteriormente. Tras la evaluación en el paradigma de motivación social, los mismos ratones se entrenan en una tarea que incluye una recompensa alimenticia.Prepare leche evaporada endulzada con 0,2 % de sacarosa para usar como recompensa líquida. A continuación, programe un nivel para abrir la puerta y el otro para presentar la recompensa alimenticia líquida. Alterne la presentación de la recompensa.Para evitar introducir un sesgo en la palanca, comience colocando a los ratones en las cámaras respectivas. Solo una palanca y la presentación de recompensa deben estar activas durante cada sesión. El entrenamiento consiste en seis sesiones de una hora que alternan entre contingencias cada día durante la prueba; programe el programa de refuerzo según una razón fija de tres a uno, de modo que cada tercera presión de palanca en cada lado sea reforzada.Continúe las pruebas durante 60 minutos al día durante 20 días, o al menos durante 10 sesiones diarias después de observar niveles de rendimiento asintóticos. Limpie las cajas de traslado como se mostró anteriormente. El punto de interrupción medio de los ratones B seis mantenidos individualmente fue similar al de los ratones B seis mantenidos en grupo, mientras que los ratones BTBR mantenidos en grupo mostraron un punto de interrupción significativamente más bajo.Los ratones BTBR obtuvieron significativamente menos recompensas alimenticias en comparación con los ratones B seis. Aunque ambos grupos obtuvieron más recompensas alimenticias que recompensas sociales. Estos resultados muestran la diferencia en el desempeño entre los genotipos de una línea de ratones transgénicos.Un estudio adicional que involucra una línea diferente de ratones transgénicos muestra que los ratones heterocigotos presentan un punto de interrupción más alto en comparación con sus hermanos de tipo silvestre en conjunto con este procedimiento. Otros métodos, como el monitoreo por video de los ratones de prueba y estímulo, pueden emplearse para responder preguntas adicionales, como qué comportamientos sociales específicos se exhiben durante la presentación de la recompensa social. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo utilizar el condicionamiento operante para cuantificar la motivación social en ratones de laboratorio.Este procedimiento puede ser especialmente útil para la fenotipificación de modelos de ratón del autismo y otros trastornos del comportamiento social.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

En este protocolo se describe un método de aprendizaje operante con estímulos sensoriales como un refuerzo en el ratón. Que no requiere formación previa o la restricción de alimentos, y que permite el estudio de la conducta motivada, sin el uso de un reforzador farmacológico o naturales, tales como los alimentos.

Sensación operante Buscando en el ratón

Aquí se describe un protocolo detallado para el examen de la sociabilidad en ratones mediante el uso de la sociabilidad Crawley y la preferencia para la prueba de la novedad social. Se describen las ventajas y posibles aplicaciones de este procedimiento, incluyendo los detalles críticos importantes para la correcta interpretación de los resultados.

Evaluación de los comportamientos de interacción social

Sistema totalmente automatizado para medir propiedades fisiológicamente significativas de los mecanismos que median la localización espacial, la localización temporal, la duración, la frecuencia y la estimación de la probabilidad, la evaluación de riesgos, la impulsividad y la exactitud y precisión de la memoria, con el fin de evaluar los efectos de las manipulaciones genéticas y farmacológicas sobre mecanismos fundamentales de la cognición en ratones.

Automatizado, cuantitativa Cognitiva / Screening de comportamiento de los ratones: Para Genética, Farmacología, Animal Cognition and Instruction Pregrado

Este protocolo describe un método para cuantificar la sociabilidad ratón. Los ratones se graban en vídeo mientras se mueven e interactúan en una jaula especial. Procesamiento de vídeo permite la cuantificación automatizada de la sociabilidad con una excelente precisión y fiabilidad.

Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado

Los roedores son un modelo apropiado para investigar los sustratos moleculares del comportamiento y los trastornos psiquiátricos complejos. La microinyección cerebral en roedores despiertos se puede utilizar para dilucidar los sustratos de la enfermedad. Se presenta un método de microinyección cerebral eficiente y personalizable, así como la ejecución de un paradigma operante que cuantifica la motivación.

Roedor cerebro microinyección para el Estudio de los sustratos moleculares de Comportamiento Motivado

El desarrollo de nuevas estrategias de refinamiento para ratones de laboratorio es una tarea desafiante que contribuye al cumplimiento del principio de las 3R. Este protocolo introduce el entrenamiento con clicker como un programa de enriquecimiento cognitivo para ratones de laboratorio.

La introducción de adiestramiento con clicker como un enriquecimiento cognitivo para el Laboratorio de ratones

Este protocolo mide aprendizaje espacial y memoria con el laberinto de Barnes. Un nuevo paradigma de Damsel en señal de socorro se utiliza para evaluar la actividad locomotriz y conducta prosocial en ratones.

Analizar el aprendizaje espacial y el comportamiento Prosocial en los ratones con el laberinto de Barnes y paradigmas de la damisela en peligro

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.

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

Los modelos de roedores son herramientas valiosas para estudiar los comportamientos básicos relacionados con el trastorno del espectro autista (TEA). En este artículo, exponemos dos pruebas de comportamiento para modelar las características principales del TEA en ratones: el autoacicalamiento, que evalúa el comportamiento repetitivo, y la prueba de interacción social de tres cámaras, que documenta las deficiencias sociales.

Estrategias para evaluar comportamientos similares al autismo en ratones

Al emparejar las experiencias de valencia negativa o positiva con objetivos sociales individuales, desarrollamos tareas de comportamiento para examinar el reconocimiento de identidad de ratones C57BL/6. Estas tareas permiten el estudio de los mecanismos de la memoria social de los objetivos sociales individuales en modelos de ratón sanos y relacionados con enfermedades con cognición social deteriorada.

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Este protocolo describe un modelo efectivo de funcionamiento voluntario de la rueda que se puede implementar en varios contextos de investigación. A diferencia de otros modelos de carrera voluntaria, este método evita el alojamiento de aislamiento mientras realiza un seguimiento de las métricas de carrera en ratones individuales.

Seguimiento de métricas individuales de carrera en ratones mediante un protocolo voluntario de carrera de ruedas que minimiza el aislamiento social

Aprende a cuantificar la motivación social en ratones mediante condicionamiento operante con recompensas sociales. Este método permite comparar la motivación social con la alimentaria en modelos de autismo.

La cuantificación de la motivación social en ratones utilizando Condicionamiento operante

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