Evaluación del sesgo de juicio del ratón a través de una tarea de excavación olfativa

Esta es la primera tarea de sesgo de juicio del ratón que se valida como sensible a los cambios en el estado afectivo, en otras palabras, el estado de ánimo o la emoción. Se puede utilizar para investigar los efectos de cualquier variable en el efecto del ratón. Este protocolo utiliza un diseño etológico, lo que facilita el aprendizaje de los ratones, y también es amigable con el bienestar, ya que la tarea evita el uso de castigos o refuerzos negativos.

Esta tarea puede evaluar el impacto de la cría o los procedimientos experimentales en los estados afectivos de los ratones, lo que la hace valiosa en diversos campos, como la investigación del bienestar animal o el modelado de trastornos afectivos humanos. Suponiendo que los investigadores ya se sientan cómodos con los métodos de manejo no aversivos, nuestro principal consejo es usar pilotos antes del entrenamiento para identificar mezclas de olores apropiadas, en otras palabras, las que los ratones tratan como ambiguas. Esta prueba de comportamiento es una tarea de excavación go-go basada en el olor en la que un ratón debe cavar para obtener recompensas de alimentos de alto o bajo valor.

El aparato experimental comprende una arena rectangular con dos brazos. Un brazo siempre está centrado y marcado con el olor del estímulo discriminativo positivo o negativo, y el otro brazo siempre está sin perfume. Las macetas de excavación incluyen un compartimento accesible y un compartimento inaccesible separados por una barrera de plástico perforada.

Ambas ollas en el aparato siempre contienen los alimentos de alto y bajo valor, pero las golosinas se hacen accesibles dependiendo del brazo y el tipo de prueba. Durante las pruebas de entrenamiento positivas, el ratón puede optar por explorar y cavar en el brazo perfumado, que contiene una olla marcada con un olor de estímulo discriminativo positivo y una recompensa de alimentos enterrados de alto valor. El ratón también puede optar por cavar en el brazo sin perfume, que está marcado con agua destilada y contiene una recompensa de alimentos de bajo valor.

Durante las pruebas de entrenamiento negativas, el ratón puede elegir nuevamente entre el brazo perfumado, que ahora contiene una olla marcada con el olor de estímulo discriminativo negativo y sin recompensa de alimento accesible, o el brazo sin perfume, que nuevamente está marcado con agua destilada y contiene una recompensa de alimentos de bajo valor. Luego, los ratones son probados en ensayos no reforzados positivos y negativos, donde no hay recompensas de alimentos disponibles, y aquellos que han aprendido la tarea se someterán a un ensayo ambiguo no reforzado. En el ensayo ambiguo, el brazo perfumado contiene una olla marcada con una mezcla de las señales de olor de estímulo discriminativo positivo y negativo, lo que hace que el olor ambiguo, mientras que el brazo sin perfume está marcado solo con agua destilada, como siempre.

Los ratones revelan sus sesgos de juicio en este ensayo ambiguo. Para la preparación experimental, utilizando una jeringa de un mililitro o micropipeta, agregue extracto de menta y vainilla en tubos de centrífuga etiquetados. Diluir los extractos 1:4 con agua destilada y mezclar invirtiendo varias veces.

Haga estos diariamente e invierta repetidamente antes de usar para asegurarse de que las mezclas sean frescas y consistentes. Para la mezcla de olor ambiguo, después de que las esencias de menta y vainilla se hayan diluido, agregue volúmenes iguales a un tubo de centrífuga para hacer una mezcla 1: 1 de las esencias diluidas. A continuación, durante los ensayos reforzados, para la olla de olor de estímulo discriminativo positivo, coloque una pieza de chow en el compartimento inaccesible y entierre una pieza de chip de plátano en el área accesible de la olla.

Para la olla de olor de estímulo discriminativo negativo, coloque una pieza de chow y una pieza de chip de plátano en el compartimiento inaccesible. Luego, llene la olla con tres centímetros de ropa de cama de mazorca de maíz. No habrá recompensas de alimentos disponibles en el área accesible de esta olla.

Para macetas sin perfume, coloque una pieza de chip de plátano en el compartimiento inaccesible y entierre una pieza de chow en el área accesible de la olla. Durante todas las pruebas de prueba no reforzadas, coloque una pieza de chow y una pieza de chip de plátano en el compartimento inaccesible. Luego, llene la olla con tres centímetros de ropa de cama de mazorca de maíz.

No habrá recompensas de alimentos disponibles en el área accesible de esta olla. Después de llenar las ollas, use una jeringa o micropipeta para extraer 100 microlitros de la mezcla de olor apropiada o agua destilada e inyéctela directamente sobre la mazorca de maíz en un movimiento circular. A continuación, para preparar los dispensadores de aromas, coloque una pieza de algodón en la base del cassette de pañuelos.

Luego, usando una jeringa de un mililitro o una micropipeta, extraiga 100 microlitros de la mezcla de olor apropiada o agua destilada e inyéctela en la pieza de algodón. Cubra el cassette de pañuelo de papel con su tapa para encerrar el algodón perfumado y crear un dispensador de aroma. Coloque las macetas de excavación al final de los brazos de la arena y los dispensadores de aromas al comienzo de cada brazo.

Inserte la puerta extraíble inmediatamente antes de las ranuras del cassette para bloquear la entrada a los brazos de la arena y cree el compartimento de inicio. Realice todas las sesiones de entrenamiento y prueba bajo luz roja durante la fase oscura y activa del ratón. Ayune al ratón durante una hora en su jaula antes de cada sesión de entrenamiento o prueba retirando la comida de la tolva.

En el primer día de entrenamiento de excavación, coloque las recompensas de comida sobre la cama de mazorca de maíz de tres centímetros en lugar de enterrarlas debajo. Entierra progresivamente las recompensas más profundamente debajo de la mazorca de maíz durante los siguientes cuatro días hasta que se encuentren en el fondo de la cama de tres centímetros para el quinto día. Para comenzar las pruebas de entrenamiento, mueva el ratón de la jaula de transporte al compartimento de inicio de la arena.

Retire la puerta de salida, baje inmediatamente la tapa de plexiglás sobre la arena y encienda el temporizador de prueba de cinco minutos. Luego, registre la latencia para cavar como el momento en que se observa la primera ocurrencia de excavación y la latencia para comer como el momento en que se observa la primera ocurrencia de comer. Para la capacitación sobre discriminación, realice un ensayo reforzado positivo seguido de un ensayo reforzado negativo en los días uno a cinco.

En los días 6 a 10, pseudoalealice el orden de los ensayos para que cada ratón se someta a dos ensayos positivos y dos negativos por día. En la fase de prueba, realice un ensayo de prueba no reforzado positivo o negativo para cada ratón diariamente hasta que se cumplan los criterios de aprendizaje. Cada día, realice un ensayo reforzado positivo y uno negativo en un orden aleatorio antes del ensayo de prueba grabado en video, y otro ensayo reforzado positivo y negativo después del ensayo de prueba.

Asegúrese de que los ensayos de prueba positivos y negativos se realicen en orden alterno a lo largo de los días. Para realizar una prueba de prueba no reforzada grabada en video, mueva el mouse de la jaula de transporte al compartimiento de inicio de la arena. Luego, configure una cámara de video en un trípode para que ambas ollas al final de los brazos estén a la vista y comience a grabar.

Asegúrese de grabar la tarjeta de señal con el código ciego del mouse y el tipo de prueba durante la puntuación de video. Retire la puerta de salida, baje inmediatamente la tapa de plexiglás sobre la arena y encienda el temporizador de prueba de dos minutos. Después de la prueba, devuelva el ratón a su jaula de transporte.

Califique los videos de prueba positivos y negativos el día de la prueba para evaluar si los ratones han cumplido con los criterios de aprendizaje. Asegúrese de puntuar el video el mismo día, ya que los animales que cumplan con los criterios de aprendizaje se someterán a pruebas ambiguas al día siguiente. Usando un software de grabación de eventos o un cronómetro, permita que el investigador que está ciego al tratamiento registre la latencia de cada ratón para cavar y cavar la duración en cada maceta durante el primer minuto de pruebas positivas y negativas.

Registre la latencia para cavar como el momento en que se observa la primera ocurrencia de excavación, y la duración de la excavación como el tiempo total que un ratón pasa cavando. Compare la duración de la excavación en la olla perfumada entre ensayos positivos y negativos para determinar si los ratones pueden discriminar la tarea. Los criterios de aprendizaje se cumplen si la duración de la excavación en la olla de olor de estímulo discriminativo positivo es al menos el doble que para la olla de olor de estímulo discriminativo negativo durante el primer minuto de prueba.

Para los ratones que han cumplido con los criterios de aprendizaje, pruebe las respuestas a la mezcla de olor ambiguo. Realizar un ensayo reforzado positivo y uno negativo en un orden aleatorizado. Luego, realice una prueba de prueba grabada en video utilizando la mezcla de olor ambiguo.

Para el análisis de los datos, trace las medias de latencia menos al cuadrado en cada tipo de ensayo para confirmar que la señal ambigua presentada se interpretó como intermedia. Si bien se evaluó el sesgo de juicio en los minutos uno y dos minutos de la prueba, el tipo de ensayo por interacción discriminativa positiva estímulo-olor fue significativo. Esto revela que los ratones con menta como su estímulo discriminativo positivo interpretaron inesperadamente las mezclas de olor ambiguo como positivas, mientras que los ratones con vainilla como su estímulo discriminativo positivo trataron las mismas mezclas de olor ambiguo como intermedias.

Este hallazgo indicó que solo los ratones con vainilla como su estímulo discriminativo positivo cumplieron con el requisito técnico para tratar la mezcla de olor como intermedia entre el estímulo discriminativo positivo y negativo. Por lo tanto, los ratones con menta como su estímulo discriminativo positivo se excluyeron de los análisis posteriores de sesgo de juicio. Dentro de los ratones con la vainilla como su estímulo discriminativo positivo, la vivienda influyó en las latencias de excavación, y los animales alojados convencionalmente fueron más lentos para cavar en ensayos ambiguos que los ratones enriquecidos ambientalmente, pero no para ensayos positivos o negativos.

Estas interpretaciones pesimistas de señales ambiguas por ratones alojados convencionalmente reflejan sesgos de juicio negativos indicativos de afecto negativo. Al realizar este protocolo, es importante que se cumplan los criterios técnicos. Los ratones deben cumplir con el criterio de aprendizaje que demuestra que son capaces de discriminar entre las señales e interpretar la señal ambigua como intermedia.

El desarrollo de esta nueva tarea de sesgo de juicio abre la puerta a probar hipótesis importantes sobre los estados afectivos del ratón con implicaciones clínicas y de bienestar animal.