Name: Un método de laboratorio para medir el bostezo contagioso en ratas (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: Aprende un método no invasivo para medir el bostezo contagioso en ratas macho mediante el control de estímulos visuales y olfativos. Esta técnica permite estudiar los mecanismos sensoriales detrás de los comportamientos sociales en animales.

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A. M. fue parcialmente financiado por la Vicerrectoría de Docencia, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Estamos especialmente en deuda con el personal de la instalación animal "Claude Bernard" para el uso de las ratas para el rodaje. Agradecemos a los árbitros anónimos por sus comentarios sobre las primeras versiones de este manuscrito. La presentación es menos estridente y más equilibrada debido a sus comentarios reflexivos

Los protocolos experimentales y la cría de animales se llevaron a cabo de conformidad con las directrices institucionales.
1. Materiales
<ol><li>Encuentre una lista completa de los materiales utilizados para implementar el método en la Tabla de materiales. Utilice la Figura 1 y busque asesoramiento experto para construir una mesa en forma de T invertida, jaulas de observación y divisores de jaulas. Siga las indicaciones de seguridad para el uso de herramientas afiladas y materiales potencialmente peligrosos.</li>
	<li>Hacer una mesa invertida en forma de T pegando dos barras de madera similares a rieles (45 cm de longitud, separadas 0,6 cm una sella una de la otra) en la parte superior y en medio de un trozo de madera (100 cm x 45 cm x 1,5 cm). A continuación, coloque una segunda pieza de madera (50 cm x 45 cm x 0,6 cm) verticalmente entre las barras tipo riel. Asegúrese de que esta segunda pieza de madera impida que el par de ratas de un lado vea el otro par en el lado opuesto (Figura1).</li>
	<li>Utilice vidrio y acrílico para crear ocho jaulas de observación. Asegúrese de que cada jaula (19 cm de ancho, 19 cm de largo, 10 cm de alto, 3 mm de espesor) tenga 24 agujeros equidistantes (5 mm de diámetro) dispuestos en tres filas en el medio de uno de sus lados. Haga este lado del acrílico (3 mm de espesor) y acorte la altura del lado opuesto en 0,7 cm para permitir que la rata respire.<ol>
<li>Asegúrese de que cada jaula de observación tiene una tapa deslizante hecha de acrílico para evitar que la rata se entretey y distraiga durante el período de observación de 60 minutos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Hacer cuatro divisores de acrílico (19 cm de ancho, 30 cm de alto, 3 mm de espesor). Taladre 24 orificios (5 mm de diámetro) que coincidan con los de las jaulas de observación, cada uno en un divisor transparente y un divisor opaco.</li>
	<li>Preparar hojas de datos con antelación para registrar la ocurrencia de bostezos. Incluya, en el encabezado de cada hoja de datos, el nombre del observador, la condición experimental (es decir, ratas familiares o desconocidas), la situación de prueba pertinente (OC, VC, VOC, NVOC), la fecha y los tiempos inicialy final de la observación. Divida el resto de la hoja de datos en dos columnas, cada una con el número de la rata escrito en la parte superior, para registrar el comportamiento bostezo de las ratas.</li>
</ol>2. Procedimiento
<ol><li>Casa 144 ratas macho en grupos de cuatro en jaulas de plástico (jaulas para el hogar) desde el destete hasta que alcanzan los 2,5 meses de edad. No utilice ratas hembra, porque tienden a mostrar una mayor variación en el comportamiento debido a los ciclos hormonales, que pueden confundirse con los efectos de la situación de prueba. Asegúrese de que las ratas de cada jaula no sean hermanos. NOTA: Puede ser difícil obtener todas las ratas juntas. En ese caso, crear bloques de al menos 8 ratas familiares y 8 ratas desconocidas para que cada situación de prueba se represente una vez en cada condición experimental30.</li>
	<li>Para identificar a las ratas, márquelas con números simbólicos en las colas usando un marcador comercial. Por ejemplo, represente los números del 1 al 4 combinando puntos y líneas (por ejemplo, un punto para el número 1 y una línea para el número 4). Identifique ratas familiares y desconocidas utilizando diferentes colores. NOTA: Maneje a las ratas siguiendo las instrucciones de seguridad proporcionadas por el personal de las instalaciones para animales, y cumpla con las recomendaciones relativas al uso correcto de animales de laboratorio en la institución donde se realizarán los experimentos.</li>
	<li>Elija al azar qué jaulas caseras albergarán al grupo de ratas conocidas y cuáles albergarán al grupo desconocido. Por ejemplo, supongamos que hay 16 ratas disponibles viviendo en cuatro jaulas domésticas: numerar las jaulas domésticas 1 a 4, luego utilizar R (descargarlo en http://cran.r-project.org/) de la siguiente manera [después de la solicitud (>)]: > muestra(4,4) [1] 4 3 2 1<ol>
<li>Agrupe a las ratas familiares (o desconocidas) en jaulas domésticas 4 y 3, y agrupe a las ratas desconocidas (o familiares) en las jaulas domésticas 2 y 1. Asegúrese de que el personal de la instalación del animal mantenga la identidad de cada jaula y maneje las ratas de la misma manera que todas las demás ratas en las instalaciones de animales.</li>
		<li>Utilice el programa R de nuevo y elija al azar ratas para formar cada par en cada condición experimental. Asegúrese de que las ratas de cada par de ratas familiares se originen en la misma jaula doméstica, y asegúrese de que lo contrario es cierto para los pares en el grupo desconocido. Elija aleatoriamente pares de ratas para cada situación de prueba en cada condición experimental.</li>
	</ol></li>
	<li>Realizar dos sesiones de prueba por día con dos de las ocho situaciones de prueba posibles (cuatro para cada ratas familiares y desconocidas) por sesión de prueba (es decir, período de observación de 60 minutos). Realizar las dos sesiones de prueba consecutivamente dentro de 3 h. NOTA: Asegúrese de llevar a cabo todas las sesiones de prueba (cuatro pares de ratas por día) ya sea por la mañana o por la tarde para evitar cualquier factor de confunción. Ejecute una réplica completa (ocho situaciones de prueba) del experimento durante dos días consecutivos.<ol>
<li>Asegúrese de utilizar las situaciones de prueba en una secuencia aleatoria para cada réplica del experimento. Por ejemplo, utilice los números 1 a 8 para identificar cada situación de prueba y, a continuación, utilice R de la siguiente manera: >muestra(8,8) [1] 8 7 4 6 5 1 2 3</li>
		<li>Asigne las situaciones de prueba 8 y 7 para probar la sesión 1, las situaciones de prueba 4 y 6 para probar la sesión 2, y así sucesivamente. A continuación, elija aleatoriamente el lado de la tabla en forma de T invertida donde se colocará cada par de ratas (situación de prueba).</li>
	</ol></li>
	<li>Repita el mismo procedimiento (pasos 2.3 a 2.4.2) para una segunda réplica (es decir, bloque) del experimento. NOTA: Si el objetivo del estudio es probar los efectos de una condición social (es decir, dos ratas que interactúan) en la frecuencia del bostezo, utilice una rata colocada en una jaula de observación junto a una jaula de observación vacía como control para cada una de las cuatro situaciones de prueba. Realice este experimento 2x para cada situación de prueba para un grupo de control de ocho ratas.</li>
	<li>Establecer la sesión de prueba mediante la transferencia de las primeras cuatro ratas de la instalación del animal a la sala de observación, donde permanecerán durante 15 minutos para aclimatarse al entorno novedoso. Transportar a las ratas en jaulas individuales y mantenerlas separadas entre sí durante el transporte y en la sala de observación. NOTA: Siga las instrucciones de seguridad para el transporte de animales proporcionadas por el personal de la instalación animal y utilice la ropa indicada para trabajar con animales en el laboratorio. Las ratas no tendrán acceso a alimentos y agua mientras estén en la sala de observación.</li>
	<li>Después de que haya pasado el período de aclimatación, coloque la mesa en forma de T invertida en una mesa rectangular más grande. Asegúrese de que haya una lámpara de techo que encienda suficientemente la habitación al hacer observaciones.</li>
	<li>Coloque papel de filtro en la parte inferior de cada jaula de observación y coloque las jaulas en pares a cada lado de la mesa en forma de T invertida. Coloque el divisor correspondiente entre cada par de jaulas. NOTA: El papel filtrante facilita la limpieza de las jaulas y proporciona una superficie rugosa sobre la que las ratas pueden moverse sin resbalar.</li>
	<li>Coloque estratégicamente dos videocámaras digitales de manera que cada uno registre el comportamiento bostezo de cada par de ratas. Asegúrese de que las videocámaras estén fijadas de forma segura a los trípodes y correctamente orientadas a las jaulas de observación. Conecte las videocámaras a un ordenador de sobremesa para supervisar simultáneamente el comportamiento de las ratas. NOTA: Almacene la información digital en las unidades flash para archivar permanentemente las sesiones experimentales. Utilice unidades flash con una alta capacidad de almacenamiento.</li>
	<li>Después del período de aclimatación, coloque las ratas en las jaulas de observación de acuerdo con la asignación previamente determinada. Ajuste el enfoque automático de la videocámara e inicie la grabación de vídeo simultáneamente con un cronómetro. Detenga la grabación de vídeo al final del período de observación de 60 minutos. NOTA: Si bien los experimentadores pueden estar fuera de la sala durante la sesión de prueba y observar de forma remota, se recomienda que una persona esté en la sala de observación (lo más lejos posible del entorno experimental) mientras supervisa el comportamiento de las ratas asegurarse de que la sesión de prueba continúa sin interrupción.</li>
	<li>Cuando la observación haya terminado, devuelva a las ratas a sus jaulas en las instalaciones de animales. Pida al personal de la instalación de animales que se asegure de que las ratas tengan acceso a alimentos y agua de nuevo. Limpie a fondo las jaulas de observación utilizando un detergente no tóxico y prepare la configuración experimental para realizar las segundas y últimas sesiones de prueba del día. NOTA: Limpie la madera para eliminar los aromas dejados por las ratas cuando se colocan en las jaulas de observación, lo que podría afectar el comportamiento del siguiente par de ratas probadas.</li>
	<li>Capacitar a uno o dos voluntarios parcialmente ciegos a los tratamientos asignados para identificar y registrar bostezos utilizando un método de muestreo de ocurrencia total. Asegúrese de que los observadores utilizan la definición de bostezo que se describe en la sección de introducción.</li>
	<li>Reproduzca y proyecte cada vídeo en la pantalla de un ordenador utilizando cualquier sistema de reproducción estándar. Pida al observador que vea cada video y observe y grabe el comportamiento bostezo usando las hojas de datos previamente preparadas, luego permítale revisar los videos a velocidades más lentas para mejorar la capacidad de observar y medir bostezos.<ol>
<li>Pida a los observadores que puntúen bostezos usando un sistema de notación similar al siguiente: utilice líneas verticales con el minuto escrito como superíndice para representar la ocurrencia de un bostezo (p.ej., . 3o 6 ? 9, indicando un bostezo en el minuto 3, dos bostezos en el minuto 6 y un bostezo en el minuto 9). Puntuar bostezo como una secuencia (por ejemplo,1.2, 2.2, 3.2, 5.0, 5.8) para grabarlo con mayor precisión (minutos redondeados a un decimal).</li>
		<li>Alternativamente, introduzca directamente datos de los vídeos en un ordenador mediante programas de recopilación de datos estándar. Asegúrese de que el observador esté familiarizado con estos programas. NOTA: Si es necesario, permita que el observador vea cada vídeo en más de una sesión. Asegúrese de que un observador ve todos los vídeos correspondientes a un bloque de experimentos. Si dos observadores diferentes vieron estos videos, puede haber un riesgo de que las diferencias en sus habilidades para observar y grabar bostezos confundan los efectos de las situaciones de prueba. Es importante puntuar la fiabilidad intraobservador entre diferentes observadores en el 10%-20% de los videos para asegurarse de que el bostezo se anota de la misma manera.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Procesamiento de datos
<ol><li>Transcribir la secuencia temporal de bostezos en cada rata de las hojas de datos a una hoja de cálculo. Asegúrese de que haya una columna para cada rata con un encabezado corto (por ejemplo, fr1.l y fr1.r para indicar el primer par de ratas conocidas en los lados izquierdo y derecho, respectivamente). Asegúrese de que todas las columnas tienen la misma longitud rellenando las celdas vacías con 0 o NA (consulte a continuación). NOTA: Utilice la guía general proporcionada como documento complementario para comprender completamente los siguientes pasos para procesar los datos, medir bostezos contagiosos y obtener curvas de bostezo contagiosas.<ol>
<li>Si se registró bostezo en el minuto más cercano, escriba el número de bostezos en cada minuto relevante y use 0 (sin bostezo) para rellenar las celdas cuando no se haya bostezo en un minuto determinado. Guarde la hoja de cálculo como un archivo de texto (.txt).</li>
		<li>Si el bostezo se registró en el decimal más cercano de un minuto, escriba la secuencia de arriba hacia abajo y use "NA" para rellenar los espacios vacíos de columnas (ratas) en los que el número de bostezos (filas) es menor que el de la columna con el número máximo (filas) de bostezos registrados para una r En. Guarde la hoja de cálculo como un archivo de texto (.txt). NOTA: Como R tiene la capacidad de trabajar con celdas vacías, la hoja de trabajo se puede guardar con columnas de diferentes longitudes. Utilice las opciones de ayuda proporcionadas por R para gestionar los datos que faltan.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Inicie R. Importe los datos del archivo en el que se encontraban anteriormente.</li>
	<li>Guarde los códigos de programa con la extensión ". R" (proporcionado como material complementario), luego descargue el código de programa específico (ver guía general) dependiendo de si los bostezos se registraron como enteros o números fraccionarios. Ejecute el programa para cada par de ratas y el número deseado de marcos de tiempo.<ol>
<li>Ejecute el programa de nuevo, ahora utilizando una distribución aleatoria del número de bostezos de cada rata (ver guía general). Siga los mismos pasos (pasos 3.3 a 3.3.1) para todas las condiciones experimentales (es decir, ratas familiares y desconocidas) y/o todas las situaciones de prueba. Proceda como se indica en la guía general y exporte los resultados a Excel. NOTA: En lugar de importar un programa guardado anteriormente, como se sugirió anteriormente utilizando un editor de texto, copie y pegue directamente el programa en el espacio de trabajo de R.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Para crear curvas de contagio de bostezo, utilice los datos guardados anteriormente en una hoja de cálculo. Restar las tasas de no contagio de las tasas de contagio para cada par de ratas, ventana de tiempo y situación de prueba. Separe los análisis de los datos observados y los datos artificiales (distribuidos aleatoriamente).<ol>
<li>A continuación, calcule los intervalos de confianza (CI) para cada ventana de tiempo y situación de prueba mediante un procedimiento de arranque (consulte la guía general). Separe los análisis de ratas familiares y desconocidas. A continuación, combine los datos artificiales de las cuatro situaciones de prueba para cada condición experimental y calcule el CI para cada ventana de tiempo mediante un procedimiento de arranque.</li>
		<li>A continuación, cree trazados para cada situación de prueba y condición experimental (consulte la Figura 2 y la Figura 3). Por último, realice un análisis de regresión múltiple para comparar la intensidad del contagio de bostezos entre situaciones de prueba (ver más abajo).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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<li>Urbá-Holmgren, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genotypic+dependency+of+spontaneous+yawning+frequency+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Genotypic dependency of spontaneous yawning frequency in the rat.</a> Behavioral Brain Research. 40 (1), 29-35 (1990).</li>
<li>Smith, M. L., Hostetler, C. M., Heinricher, M. M., Ryabinin, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+transfer+of+pain+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">Social transfer of pain in mice.</a> Science Advances. 2, e1600855(2016).</li>
<li>Joly-Mascheroni, R. M., Senju, A., Shepherd, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dogs+catch+human+yawns%5BTitle%5D)+AND+%22Biology+Letters%22%5BJournal%5D)">Dogs catch human yawns.</a> Biology Letters. 4 (5), 446-448 (2008).</li>
<li>Barthalmus, G. T., Zielinski, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Xenopus+skin+mucus+induces+oral+dyskinesias+that+promote+escape+from+snakes%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacology+Biochemistry+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Xenopus skin mucus induces oral dyskinesias that promote escape from snakes.</a> Pharmacology Biochemistry and Behavior. 30 (4), 957-959 (1988).</li>
</ol>

Los autores no declaran conflictos de intereses.

Hay pasos críticos en el método que deben tenerse en cuenta para obtener resultados exitosos. Las ratas familiares deben compartir jaulas caseras durante al menos 1,5 meses después del destete y antes de ejecutar los experimentos. Sin embargo, las ratas desconocidas deben vivir en jaulas domésticas separadas. En ambos casos, los pares de ratas deben provenir de diferentes camadas, pero ser tan similares en edad como sea posible. En cuanto a las jaulas de observación, sus agujeros deben coincidir con los de los divisores,...

Tradicionalmente, el comportamiento comunicador se ha estudiado desde dos perspectivas. Desde una perspectiva, los etólogos observan y registran el comportamiento de los animales en entornos naturales e intentan reconocer su valor adaptativo1. El sentido particular o los sentidos involucrados no han sido el interés principal de estos estudios. Desde otra perspectiva, los fisiólogos están más interesados en desentrañar los mecanismos por los cuales los animales comunican1; por lo tanto, los estudios de laboratorio han proporcionadométodos para abordar el papel que desempeñan las modalidades sensoriales en la comunicación 2,3. Estas dos perspectivas son de hecho complementarias, porque el conocimiento tanto del valor adaptativo como de los mecanismos inmediatos es necesario para obtener una comprensión integral de los comportamientos comunicadores en la vida social de los animales.
El comportamiento bostezo es un componente visible del repertorio conductualen varias especies de vertebrados 4, que van desde peces hasta primates5. Se puede describir como una lenta apertura de la boca y el mantenimiento de su posición abierta, seguido de un cierre más rápido de la boca5. La duración de toda la secuencia depende de la especie; por ejemplo, los primates bostezan durante más tiempo que las especies no primates6. En muchas especies, siendo los humanos la excepción, losmachos tienden a bostezar con más frecuencia que las hembras 7. Esta característica podría apuntalar la posible función comunicante de bostezar, aunque los patrones regulares de bostezo y su frecuencia diaria también pueden sugerir una función fisiológica. En ratas, el bostezo espontáneo sigue un ritmo circadiano, con picos de alta frecuencia que ocurren en la mañana y la tarde8,9.
Una característica interesante del comportamiento bostezo es que puede ser un acto contagioso (cuando la liberación del estímulo de un comportamiento resulta ser otro animal que se comporta de la misma manera10) en varias especies de vertebrados11,12, 13,14,15,16, incluyendo aves17 y roedores18. Además, la evidencia reciente ha indicado que el bostezo contagioso puede reflejar un papel comunicador, porque el bostezo de una rata puede afectar el estado fisiológico de otra cuando se expone a las señales olfativas19. Sin embargo, si el bostezo tiene o no un papel comunicador todavía está en debate20,21,y analizar el bostezo contagioso es un primer paso esencial para resolver este problema.
Por otro lado, el bostezo contagioso se ha relacionado con la capacidad de un animal para empatizar con las perspectivas de otros animales; por lo tanto, los individuos estrechamente relacionados son más propensos a mostrar contagio4. Esta hipótesis ha sido frecuentemente probada en condiciones de laboratorio en las que los animales se presentan con estímulos de bostezo en el vídeo12,13; por lo tanto, el contagio sólo puede ocurrir a través de señales visuales. Otras investigaciones han evaluado el contagio de bostezos en condiciones más naturales utilizando grupos de animales14,15. Un problema importante de esto es que los animales que interactúan socialmente a menudo responden a señales e intercambian señales que se transmiten a través de combinaciones de modalidades sensoriales. Desenredar los sentidos reales involucrados en un comportamiento dado de sus efectos combinados no siempre es una tarea fácil. Típicamente, los investigadores farmacológicamente o quirúrgicamente obstaculizan el uso de un animal de un sentido dado, luego infieren el papel de ese sentido en el comportamiento relevante2,3,18,22. Afortunadamente, existen otros métodos en los que sólo se utilizan barreras físicas para permitir o impedir la comunicación entre animales23,24,25,logrando así una mayor validez biológica.
El método propuesto aquí ha sido diseñado específicamente para estudiar el bostezo contagioso en ratas familiares y desconocidas en un entorno social. Según la hipótesis empática, el grupo anterior debería ser más susceptible al bostezo contagioso. El método no requiere que los animales sean privados quirúrgica o farmacológicamente de ningún sentido. En su lugar, funciona colocando a las ratas en jaulas adyacentes con agujeros y obstruyendo físicamente su comunicación utilizando divisores claros u opacos con o sin agujeros. Así, se pueden examinar cuatro condiciones de prueba: (1) comunicación olfativa (OC, divisor opaco perforado), (2) comunicación visual (VC, divisor claro no perforado), (3) comunicación visual y olfativa (COV, divisor transparente perforado), y (4) ni comunicación visual ni olfativa (NVOC, divisor opaco no perforado). Por lo tanto, los investigadores pueden comparar las contribuciones relativas de olfativo, visual, y en cierta medida, señales auditivas en el contagio de bostezos. Este enfoque no es nuevo, ya que se han utilizado métodos similares para aislar los sentidos involucrados en ciertos comportamientos de comunicación en animales como lagartos23 y ratones26. De hecho, Gallup y sus colegas27 han utilizado un método similar para demostrar el papel de las señales visuales en el bostezo contagioso en los budgerigars. Las principales características de estos métodos son la simulación de un contexto social y el mínimo estrés infligido a los animales. Además, el uso de animales que interactúan aumenta la validez biológica de las conclusiones.
Hay varias maneras de medir el bostezo contagioso25,28. El Dr. Stephen E. G. Lea (comunicación personal, 2015) nos ayudó a adaptar numéricamente un método previamente empleado por los primatólogos13,14 para un análisis anterior de los datos utilizados aquí18. En este protocolo se presenta una versión mejorada de este método con una gama más amplia de aplicaciones. Consiste en ponderar el número total de bostezos de una rata, dentro y fuera de una ventana de tiempo determinada, por la proporción de tiempo de observación correspondiente a los bostezos dentro y fuera de la ventana de tiempo.
Por ejemplo, si se supone que las ratas A y B se observan durante 12 minutos, su bostezo se registra en el minuto más cercano, y una ventana de tiempo de 3 minutos se establece para medir el bostezo contagioso. A continuación, se tienen en cuenta las siguientes secuencias de bostezos para cada una de esas ratas: rata A (0,0,0,1,0,0,2,0,0,0,0,2,1) y rata B (0,1,1,0,1,1,0,0,0, 0,0,0,3). Cabe señalar que cada número (0-3) corresponde al número de bostezos anotados en cada minuto. Para la rata A, durante los minutos 1, 10 y 11 (números en negrita), la rata B no bosteza dentro de los 3 minutos anteriores (la ventana de tiempo elegida) o dentro de ese minuto. En esos minutos, la rata A bosteza un total de 2 veces. Por lo tanto, la tasa de bostezos de la rata A sin ningún estímulo de bostezo (tasa de bostezo no post-bostezo) es 2/3 (es decir, 0,67 bostezos/min). En los 9 min restantes, la rata B bosteza al menos una vez en el mismo minuto o los 3 minutos anteriores. Rata Un bosteza un total de cuatro veces en esos 9 min. Por lo tanto, la tasa de bostezos de la rata A en respuesta a un estímulo de bostezo (tasa de bostezo sembrado post-bostezo) es 4/9 (es decir, 0,44 bostezos/min). La aplicación del mismo procedimiento a la rata B produce una tasa de bostezo no post-bostezo de 2/3 (es decir, 0,66) y una tasa de bostezo post-bostezo de 5/9 (0,55).
Por otro lado, si el bostezo se registra en el decimal más cercano de un minuto, el contagio bostezo resultará en un tiempo ajustado después de la bosteza. Por ejemplo, si se registran los siguientes tiempos de bostezo durante un período de observación de 12 minutos para ratas A y B: rata A (2,3, 5,1, 5,8, 10,4, 10,8, 11,1) y rata B (1,2, 2,4, 4,5, 5,1, 11,2, 11,6, 11,8). Para la rata A, los períodos de tiempo sobre los cuales la rata B no bosteza dentro de los últimos 3 min oscilan entre 0 y 1,2 min y de 8,1 a 11,2 min (es decir, 3,1 min), lo que produce un total de 4,3 min de tiempo no post-bostezo. El número de veces que la rata A bosteza durante esos tiempos es de tres (números en negrita), por lo que la tasa de bostezos no post-bostezos es 3/4.3 (es decir, 0.69), mientras que la tasa de bostezo post-bostezo es 3/7.7 (es decir, 0.38; el denominador de 12-4.3 min). Del mismo modo, para la rata B, los períodos de tiempo sobre los cuales la rata A no bosteza dentro de los últimos 3 min oscilan entre 0 y 2,3 min y de 8,8 a 10,4 min, lo que produce un total de 3,9 min. El número de veces que la rata B bosteza dentro de esos períodos es uno, por lo que la tasa de bostezos no post-bostezos es de 1/3,9 (es decir, 0,25). En consecuencia, la tasa de bostezos post-bostezos es 6/8.1 (es decir, 0,74).
Si bien una coincidencia casi contemporánea en el comportamiento es un criterio ideal para demostrar la presencia de un contagio, aspectos como las restricciones sobre lo que un individuo atiende, el tiempo de reacción a un estímulo, la distribución del comportamiento a lo largo del tiempo (por ejemplo, bostezar pueden ocurrir en episodios), y el tiempo para aclimatarse al entorno experimental todos dan lugar a diferencias de especies, lo que dificulta el uso de una ventana de tiempo única. Esta puede ser la razón por la que los investigadores han utilizado ventanas de tiempo que varían de segundos5 a varios minutos11, lo que crea problemas al comparar los resultados28. Debido a esto, se propone repetir el procedimiento descrito anteriormente para una gama de ventanas de tiempo para obtener curvas de contagio bostezo y comparar las curvas de contagio bostezo entre especies.
Las curvas de contagio de bostezos equivalentes se pueden comparar distribuyendo aleatoriamente el número de bostezos observados para cada rata durante el período de observación. Por lo tanto, el método propuesto para medir el contagio de bostezos ofrece dos tipos de controles: la (1) tasa de bostezos que se produce fuera de la ventana de tiempo (tiempo no post-bostezo) y (2) curva de contagio de bostezo artificial obtenida de la distribución aleatoria del número de bostezos. Por lo tanto, este enfoque para analizar el contagio bostezo es un paso adelante de otros procedimientos, como los que comparan el porcentaje o la frecuencia de bostezar dentro de una sola ventana de tiempo con la que ocurre fuera de esta ventana25,sin tener en cuenta la marcos de tiempos reales. El método se complementa con un programa basado en R29 para calcular de manera cómoda y objetiva la probabilidad de bostezo contagioso para una o más ventanas de tiempo.
Para ilustrar la utilidad de este método y las ventajas del programa basado en R, se utiliza un conjunto de datos de un estudio publicado anteriormente18. La condición experimental consistía en 144 ratas macho asignadas a una condición familiar o desconocida. Las ratas en cada condición experimental fueron subdivididas en cuatro subgrupos de nueve pares y expuestas a cualquiera de las cuatro situaciones de prueba descritas anteriormente. Los comportamientos bostezos de las ratas en cada condición experimental y situación de prueba se registraron durante un período de 60 minutos.

<table><tbody><tr><td>Separadores acrílicos</td><td>Hecho a mano</td><td>No disponible</td><td>Dos divisores, uno transparente y otro opaco, tendrán 24 agujeros cada uno. Los otros dos divisores, uno transparente y otro opaco, no tendrán agujeros. Consulte el texto principal para obtener detalles de la construcción.</td></tr><tr><td>Un programa basado en</td><td>R Benem&eacute; rita Universidad Autüeña; noma de Puebla</td><td>No disponible</td><td>Este es el programa utilizado para evaluar el contagio de bostezos en ratas. Consulte el texto principal para obtener información sobre la forma en que se utiliza el programa.</td></tr><tr><td>Hojas de datos</td><td>El usuario puede elaborarlas</td><td>No disponible</td><td>Estos formularios se utilizarán para que el observador pueda registrar la frecuencia del comportamiento de bostezo mediante la visualización de las grabaciones de vídeo. Alternativamente, se puede utilizar un cuaderno siempre que se sigan las sugerencias dadas en el texto principal.</td></tr><tr><td>Ordenador de sobremesa</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td><td>Asegúrese de que el ordenador tenga una tarjeta de vídeo capaz de procesar cómodamente las grabaciones de vídeo del comportamiento de bostezo.</td></tr><tr><td>Videocámaras digitales</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td> Se <td>utilizarán para grabar en vídeo el comportamiento de bostezo de cada pareja de ratas; habrá 2 pares de ratas por sesión experimental.</td></tr><tr><td>Cada</td><td></td><td></td><td>sesión experimental durará 60 minutos, por lo que necesitará suficiente memoria para almacenar la grabación de video.</td></tr><tr><td>Cada jaula (</td><td></td><td></td><td>19 X 19 X 10 cm de altura) tendrá 24 agujeros (0,5 cm de diámetro) formando tres filas en el centro de uno de sus lados. Consulte el texto principal para obtener más detalles sobre su construcción. Se recomienda fabricar una jaula adicional en caso de que una de ellas se rompa accidentalmente.</td></tr><tr><td>Rotuladores</td><td>Sharpie o cualquier otro fabricante</td><td>No disponible</td><td>Rotuladores permanentes para numerar las ratas. Vea el texto principal para ver una forma de usar los símbolos de pintura en la cola de la rata.</td></tr><tr><td>Lápices</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td><td>Son utilizados por el observador para registrar la frecuencia de los bostezos. Es importante que el observador haya sido entrenado previamente para reconocer el comportamiento de bostezo y operar el sistema de reproducción de video.</td></tr><tr><td>R software</td><td>R Development Core Team</td><td>No disponible</td><td>Descargar R en: http://cran.r-project.org/&nbsp;&nbsp;</td></tr><tr><td>Barras de madera en forma de riel</td><td>Hecho a mano</td><td>No disponible</td><td>Se fijarán en el centro de la lámina de madera rectangular formando una pista, donde se coloca una segunda lámina de madera. Consulte el texto principal para obtener instrucciones adicionales para la construcción.</td></tr><tr><td>Mesa rectangular</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td><td>Esta es la mesa (aproximadamente 2 x 1 m) donde se colocará la mesa en forma de T invertida para realizar la observación del comportamiento de bostezo.</td></tr><tr><td>Ratas macho de Sprague-Dawley</td><td>Cualquier proveedor local de animales de laboratorio</td><td>No disponible</td><td>Se necesitan nueve pares de ratas macho por situación de prueba para cada grupo, ratas conocidas y desconocidas, porque con este tamaño de muestra la variación interindividual que pueda existir en la frecuencia de bostezos no afectará gravemente las conclusiones extraídas del análisis estadístico realizado a los datos. &nbsp; &nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>Software de hoja de cálculo</td><td>Microsoft</td><td>No disponible</td><td>Excel será el software utilizado para almacenar las grabaciones de bostezos registradas inicialmente en las hojas de datos. Revise el texto principal para obtener instrucciones sobre la forma recomendada de hacer la transcripción.</td></tr><tr><td>Papeles de filtro cuadrados</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td><td>Se utilizan para cubrir el fondo de la jaula.</td></tr><tr><td>Trípodes</td><td>Cualquier fabricante</td><td>No disponible</td><td>Se utilizarán para fijar las videocámaras delante de cada par de jaulas de observación.</td></tr><tr><td>Mesa de madera en forma de T invertida</td><td>Hecho a mano</td><td>No disponible</td><td>Lea las instrucciones en el texto principal para ver la forma de construirlo. Si se prefiere, se puede utilizar un material diferente a la madera. Asegúrese de que cualquier material sea lo más resistente posible a la transmisión de ultrasonidos, que las ratas podrían usar para comunicarse. &nbsp;</td></tr></tbody></table>

un método de laboratorio para medir el bostezo contagioso en ratas

A Laboratory Method to Measure Contagious Yawning in Rats

La comunicación es un aspecto esencial de la vida social animal. Los animales pueden influir unos en otros y unirse en escuelas, rebaños y rebaños. La comunicación es también la forma en que los sexos interactúan durante el noviazgo y cómo los rivales resuelven las disputas sin luchar. Sin embargo, hay algunos patrones de comportamiento para los que es difícil probar la existencia de una función de comunicación, porque varios tipos de modalidades sensoriales son probablemente involucrados. Por ejemplo, el bostezo contagioso es un acto comunicador en mamíferos que potencialmente ocurre a través de la vista, la audición, el olfato o una combinación de estos sentidos dependiendo de si los animales son familiares entre sí. Por lo tanto, para probar hipótesis sobre el posible papel comunicador de tales comportamientos, es necesario un método adecuado para identificar las modalidades sensoriales participantes.
El método propuesto aquí tiene como objetivo obtener curvas de contagio bostezo para ratas familiares y desconocidas y evaluar la participación relativa de las modalidades sensoriales visuales y olfativas. El método utiliza materiales baratos, y con algunos cambios menores, también se puede utilizar con otras especies de roedores como ratones. En general, el método implica la sustitución de divisores claros (con o sin agujeros) por divisores opacos (con o sin agujeros) que permiten o impiden la comunicación entre ratas colocadas en jaulas adyacentes con agujeros en los lados adyacentes. En consecuencia, se pueden probar cuatro condiciones: comunicación olfativa, comunicación visual, comunicación visual y olfativa, ni comunicación visual ni olfativa. A medida que se produce la interacción social entre las ratas, estas condiciones de prueba simulan lo que puede ocurrir en un entorno natural. A este respecto, el método propuesto aquí es más eficaz que los métodos tradicionales que se basan en presentaciones en vídeo cuya validez biológica puede suscitar preocupaciones. Sin embargo, no discrimina entre el papel potencial de la audición y los roles del olfato y la visión en el contagio bostezo.

Las ratas fueron seleccionadas de una sublínea producida previamente de ratas Sprague-Dawley que fueron seleccionadas para bostezar con frecuencia (aproximadamente 22 bostezos por hora31). Sin embargo, los nueve pares de ratas macho desconocidas y nueve pares de ratas macho familiares (entre 2,5 y 3 meses de edad) utilizados por situación de prueba bostezaron aproximadamente 12 veces por hora, en promedio18. Por lo tanto, las situaciones de ...

El método descrito aquí tiene como objetivo obtener curvas de contagio bostezan en pares de ratas macho familiares o desconocidas. Las jaulas con agujeros separados por particiones claras u opacas con (o sin) agujeros se utilizan para detectar si los tipos visuales, olfativos o ambos tipos de señales sensoriales pueden estimular el contagio bostezo.

Un método de laboratorio para medir el bostezo contagioso en ratas

Communication is an essential aspect of animal social life. Animals may influence one another and come together in schools, flocks, and herds. ...

Nuestro protocolo es significativo porque proporciona una manera fácil de investigar qué sentidos pueden estar involucrados en bostezos contagiosos en ratas. El uso de un procedimiento no invasivo y la disponibilidad del software de aplicación, que acelera el cálculo para medir el bostezo contagioso, son las principales ventajas de esta técnica. Las personas que nunca han realizado esta técnica no deben enfrentar grandes dificultades en la implementación, siempre que sigan metódicamente cada paso y busquen asesoramiento profesional al construir el caso de observación.La demostración visual de este método ayuda a comprender la disposición espacial de las jaulas de observación durante el experimento. Ayudar a evitar errores en la designación de los tratamientos. Demostrar ese procedimiento estará Evelyn Beristain-Castillo, un postdoctorado de mi laboratorio.Para establecer una sesión de prueba, transfiera cuatro ratas a la sala de observación en jaulas individuales. Mientras los animales se aclimatan, coloque una mesa invertida en forma de T en una mesa rectangular más grande debajo de una lámpara de techo que encienda suficientemente la habitación. Coloque el papel de filtro en la parte inferior de cada jaula de observación y coloque las jaulas en pares a cada lado de la mesa invertida en forma de T.Coloque un divisor entre cada par de jaulas y coloque estratégicamente dos videocámaras digitales, de modo que cada una registre el comportamiento bostezo de cada par de ratas. Después de confirmar que las videocámaras están fijadas de forma segura a los trípodes y correctamente orientadas a las jaulas de observación, conecte las videocámaras a un ordenador de sobremesa para monitorear simultáneamente el comportamiento de las ratas. Cuando los animales se hayan aclimatada durante 15 minutos, colóquelos en las jaulas de observación de acuerdo con la asignación previamente determinada y ajuste el enfoque automático a apagado en cada videocámara.Inicie la grabación de vídeo y un cronómetro al mismo tiempo, deteniendo la grabación de vídeo al final del período de observación de 60 minutos. Cuando la observación haya terminado, devuelva a las ratas a sus jaulas de origen en las instalaciones de animales con acceso a alimentos y agua. A continuación, limpie a fondo las jaulas de observación con un detergente no tóxico antes de preparar el equipo experimental para realizar las sesiones de prueba posteriores del día.Después de la última sesión, reproduzca cada vídeo en la pantalla de un ordenador utilizando cualquier sistema de reproducción estándar para un observador. Pida al observador que primero vea cada video para observar y grabar el comportamiento de bostezo en las hojas de datos una vez a velocidad normal, seguido de una visualización adicional a velocidades más lentas para que sea más fácil observar y medir el bostezo. Para puntuar el bostezo, utilice líneas verticales para representar la ocurrencia de un bostezo con el minuto escrito como superíndice.Cuando todos los bostezos han sido puntuados, transcribir la secuencia temporal de bostezos en cada rata a una hoja de cálculo. Si el bostezo se registró en el minuto más cercano, ingrese el número de bostezos en cada minuto relevante y use cero para rellenar las celdas cuando no se haya producido ningún bostezo en un minuto dado. A continuación, guarde la hoja de trabajo como un archivo de texto.Si el bostezo se grabó en el decimal más cercano de un minuto, escriba la secuencia de arriba hacia abajo. Utilice NA para rellenar los espacios vacíos de las columnas de rata en las que el número de bostezos en las filas es inferior al de la columna. Con el número máximo de filas de bostezos registrados para una rata.A continuación, guarde la hoja de trabajo como un archivo de texto. Cuando se hayan introducido todos los datos, importe el archivo de texto en R.Guarde los códigos de programa con el código de extensión R y descargue el código de programa específico en función de si los bostezos se registraron como números enteros o fraccionarios. A continuación, ejecute el programa para cada par de ratas y el número deseado de marcos de tiempo.Al final de la ejecución, ejecute el programa de nuevo utilizando una distribución aleatoria del número de bostezos de cada rata. Para crear curvas de contagio bostezos, utilice los datos previamente guardados en la hoja de cálculo para restar las tasas de no contagio de las tasas de contagio para cada par de ratas, la ventana de tiempo y la situación de prueba, separando los análisis de los datos observados y los datos artificiales. En este experimento representativo, el contagio bostezo entre ratas macho desconocidas se midió en un rango de ventanas de tiempo que variaban de uno a 10 minutos.Estas curvas de contagio bostezo indican que sólo la comunicación olfativa entre ratas en jaulas con un divisor opaco perforado exhibió contagio de bostezo. Lo que es evidente desde la ventana de tiempo cuatro y posteriores, ya que el intervalo de confianza de los promedios no se solapa con el intervalo de confianza del número asignado aleatoriamente de bostezos durante el período de 60 minutos. La banda indicaba, como era de esperar, que una asignación aleatoria del número de bostezos en cada rata en el período de observación, producía tasas de bostezos que oscilaban a aproximadamente cero sin demostrar ningún patrón aparente.En este experimento representativo con ratas macho conocidas, ninguna de las cuatro situaciones de prueba estimuló el contagio bostezo porque sus intervalos de confianza se superponieron con la banda de intervalo de confianza generada aleatoriamente. Además, no hubo diferencias entre las cuatro situaciones de prueba a pesar de que el aumento general en el contagio bostezo durante las ventanas de 10 tiempos diferente de una pendiente cero. Recuerde realizar un seguimiento de las identidades familiares y desconocidas de las ratas para una correcta interpretación de los resultados, y para limpiar las jaulas de observación entre experimentos.Se puede utilizar un procedimiento farmacológico para bloquear la comunicación auditiva y para separar completamente los efectos auditivos sobre el bostezo contagioso de los efectos de los otros sentidos. Esta técnica ha allanado el camino para comparar bostezos contagiosos en toda la especie tanto en términos de los sentidos involucrados, como en la fuerza de la respuesta comparando las curvas de bostezo contagiosas. Recuerde manejar cuidadosamente las jaulas de observación porque pueden romperse accidentalmente y causar lesiones.

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Research

Investigación

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