Article de méthode

Évaluation des comportements d'interaction sociale

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DOI :

10.3791/2473

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25 février 2011

 ,  ,  ,  , 
1Samuel Lunenfeld Research Institute, Mount Sinai Hospital, 2Toronto Centre for Phenogenomics, Mount Sinai Hospital, 3Department of Medical Biophysics, University of Toronto, 4Department of Psychology, University of Toronto, 5Department of Psychiatry, University of Toronto

Dans cet article

Résumé

Nous décrivons ici un protocole détaillé pour examen de sociabilité chez les souris en utilisant la sociabilité de Crawley et de la préférence pour le test de la nouveauté sociale. Nous décrivons les avantages et les applications possibles pour cette procédure, y compris des détails essentiels importants pour l'interprétation correcte des résultats.

Résumé

Les interactions sociales sont une composante fondamentale et adaptative de la biologie de nombreuses espèces. La reconnaissance sociale est essentielle pour la structure et la stabilité des réseaux et des relations qui définissent les sociétés. Pour les animaux, comme les souris, la reconnaissance des congénères peut être important pour le maintien de la hiérarchie sociale et pour une choix du partenaire.

Une variété de troubles neuropsychiatriques sont caractérisées par des perturbations dans le comportement social et la reconnaissance sociale, y compris la dépression, les troubles du spectre autistique, des troubles bipolaires, troubles obsessionnels-compulsifs, et la schizophrénie. Les études sur les humains ainsi que des modèles animaux (par exemple, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, Mus musculus, Rattus norvegicus) ont identifié des gènes impliqués dans la régulation du comportement social 2. Afin d'évaluer la sociabilité dans les modèles animaux, plusieurs tests comportementaux ont été développés (revue en 3). Recherche intégrative utilisant des modèles animaux et des essais appropriés pour le comportement social peut conduire à l'élaboration de traitements améliorés pour les psychopathologies sociales.

Le test de paradigme à trois chambres connue comme la sociabilité de Crawley et de la préférence pour le protocole de nouveauté sociale a été employée avec succès pour étudier l'appartenance sociale et de la mémoire sociale dans plusieurs lignées de souris consanguines et mutants (par exemple 4-7). Le principe de ce test est basé sur le libre choix par une souris soumises à passer du temps dans un des compartiments de la boîte trois cours de deux sessions expérimentales, y compris le contact indirect avec un ou deux souris avec lequel il est peu familier. Pour quantifier les tendances sociales de la souris expérimentales, les principales tâches consistent à mesurer a) le temps passé avec un roman conspécifiques et b) la préférence pour un roman contre un congénère familier. Ainsi, la conception expérimentale de ce test permet d'évaluer deux aspects essentiels, mais distincts de comportements sociaux, tels que l'appartenance sociale / motivation, ainsi que la mémoire sociale et la nouveauté. «Sociabilité», dans ce cas est définie comme la propension à passer du temps avec une autre souris, comparé au temps passé seul dans une chambre identique mais vide 7. "La préférence pour la nouveauté sociale» est définie comme la propension à passer du temps avec une souris préalablement unencountered plutôt qu'avec une souris familière 7. Ce test fournit des résultats solides, qui doivent alors être soigneusement analysées, interprétées et soutenu / confirmés par des tests alternatifs sociabilité. En plus des applications spécifiques, test de sociabilité Crawley peuvent être inclus comme une composante importante de l'écran de comportement général des souris mutantes.

Protocole

1. Équipement et salle Set Up:

  1. L'appareil pour la sociabilité de Crawley et de la préférence pour le test de nouveauté sociale est composée une forme rectangulaire, trois chambres boîte. Chaque chambre est de 19 x 45 cm et les cloisons sont faites de plexiglas clair, avec une section du milieu ouvert, ce qui permet d'accéder gratuitement à chaque chambre.
  2. Utilisez deux identiques, en forme de coupe fil de contenants munis de couvercles amovibles qui assez grand pour contenir une seule souris. Ces derniers sont placés verticalement à l'intérieur de l'appareil, un dans chaque chambre latérale, et contiendra la souris naïve / inconnu. Chaque conteneur est composé de fils métalliques pour permettre l'échange d'air entre l'intérieur et l'extérieur du cylindre, mais suffisamment petits pour empêcher les interactions physiques directes entre un animal à l'intérieur d'une seule à l'extérieur.
  3. Tests comportementaux devraient être effectuées 09h00-18h00.
  4. Éclairage de la pièce générale est 650 lux.
  5. Employer 6,0 Observateur (Noldus) programme (ou une alternative appropriée) pour surveiller et enregistrer l'observation et le suivi des paramètres, mentionné dans la section 4.3.
  6. Après chaque essai, nettoyer toutes les chambres avec de l'éthanol à 70% (entre la souris), puis avec Clidox 01:05:01 (entre les cages) pour éviter toute partialité cue olfactif et pour assurer une désinfection adéquate, respectivement.
  7. La personne qui fait l'observation doit être d'au moins 2 mètres de l'appareil.

2. Préparation des animaux:

  1. Maison de trois à cinq souris par cage dans une pièce avec un 12 h cycle lumière / obscurité (lumières à 07h00) avec un accès ad libitum à la nourriture et l'eau, conformément aux normes et aux exigences des directives animaux comité local de soins et de protocoles.
  2. Transférer toutes les cages contenant des souris dans la salle de comportement 30 minutes avant le premier essai commence.
  3. Il ya deux classes de souris requis pour cette expérience, celui qui agit comme un contrôle, naïf ou "unfamiliarized« animal et celui qui fait l'objet de test. Pour le contrôle de la souris utiliser une souris de la même origine (généralement C57BL6), l'âge (habituellement 8-12 semaines), le sexe et le poids, sans aucun contact préalable (pas la même portée) avec la souris l'objet. Deux souris témoins sont nécessaires par expérience, on est utilisée pour la session I et un autre pour la session II. Les souris de contrôle peuvent être utilisées, entre les essais.

3. L'accoutumance (adaptation):

  1. Isoler les compartiments droite et à gauche en utilisant les murs en plexiglas de démarcation.
  2. Place vide tasses de confinement métallique au milieu de la chambre à droite et à gauche (un pour chaque site).
  3. Placez la souris soumises au centre de la chambre du milieu pour l'adaptation.
  4. S'habituer pendant 5 minutes.

4. Aspect appartenance sociale de l'essai (session I):

  1. Placez l'une des souris de contrôle ("Stranger 1") à l'intérieur d'une tasse de confinement métallique qui se trouve dans l'une des chambres latérales. Le placement de Stranger 1 dans le côté droit ou gauche de la chambre est systématiquement changé entre les essais.
  2. Retirez les murs entre les compartiments, afin de permettre un libre accès pour la souris soumise à explorer chacune des trois chambres.
  3. Immédiatement, commencer à surveiller et enregistrer les paramètres suivants:
    1. la durée et
    2. nombre de directs (actif) les contacts entre la souris et le logement sous réserve de la Coupe de confinement ou de ne pas le logement de l'étranger une souris, pour chaque chambre individuelle. Le contact direct entre la souris soumises et la coupe de confinement, ou étirement du corps de la souris dans une zone soumise 3-5 cm autour de la tasse est compté comme un contact actif;
    3. la durée et
    4. nombre d'autres comportements par la souris soumises dans chaque compartiment, y compris la marche, l'auto-toilettage, absence de mouvements du corps pour plus de 5 secondes (le «gel»), ainsi que des comportements inhabituels, comme le saut, les comportements répétitifs, etc;
    5. la durée et
    6. nombre d'entrées à chaque compartiment. La souris est considéré comme étant dans la chambre lorsque sa tête et quatre pattes sont entrés dans la chambre.
  4. La durée de la session I est de 10 minutes.

5. Nouveauté sociale / préférence session de l'épreuve (session II):

  1. Placez un contrôle de la souris seconde ("Stranger 2") à l'intérieur une tasse de confinement fils identiques dans la chambre de l'autre côté (qui avait été vide durant la Session I). Surveiller les mêmes paramètres décrits en 4.3, la différenciation des comportements entre la souris soumises à la présence de Stranger 1 par rapport à Stranger 2.
  2. La durée de la session II est à 10 minutes.

6. Analyse statistique:

  1. En utilisant l'origine programme 6.0 (ou une alternative appropriée) d'analyser les paramètres suivants, en utilisant les données enregistrées:
    1. le nombre total de contacts et de
    2. durée totale de contacts entre les protocoles d'entente expérimentalee et vide de confinement ou de Coupe vs Stranger logements (1 tasse en session I), ou entre la souris expérimentales et le boîtier de la Coupe Stranger Stranger 1 vs 2 (en session II);
    3. La durée moyenne par contact;
    4. nombre total et la durée des autres comportements (congélation, l'auto-toilettage, marche)
    5. temps total passé par les souris soumises dans chaque compartiment.
  2. Analyser les différences significatives pour chacun des paramètres précités, en comparant les groupes:
    1. "Vide" tasse de confinement vs «Stranger 1" pour un type sauvage (WT) sous réserve
    2. "Vide" de confinement de la Coupe vs «Stranger 1" pour la souris expérimentales (par exemple un KO, souris transgéniques ou traités par le médicament, etc.)
    3. "Stranger 1" vs "Stranger 2" pour un sujet WT
    4. "Stranger 1" vs "Stranger 2" pour la souris expérimentales (knock-out, transgéniques ou traités par le médicament, etc.)
  3. Présent à chaque ensemble de données sur les paramètres précités que Séance I: sujets WT et expérimentales; Session II: WT et les sujets expérimentaux, comme le montre la figure 1 (A et B) et 2 (A et B), respectivement.

Il est également conseillé de prendre en considération d'autres paramètres, ce qui aide à normaliser ce test, comme l'expérience préalable dans la reconnaissance des modèles de souris spécifiques de comportement, comme renifler, le toilettage, le frottement, la lutte, de montage, qui peut être largement tributaire de l'observation personnelle subjective . La personne qui agit en tant que l'enregistreur des paramètres de comportement durant l'essai doivent être aveugles aux conditions du génotype ou de traitement, et cette information décodée par la suite.

7. Les résultats représentatifs:

Un exemple de ces deux étapes du test de l'interaction sociale est montré dans les figures 1 et 2. La première session de l'épreuve permet d'estimer l'appartenance sociale et la motivation de la souris soumises. Dans cette partie du test, la souris étranger était enfermé dans une tasse de fil circulaire qui a permis de contact du nez, mais a empêché les combats entre les souris. Ces conditions garantissent que les approches sociales sont initiées par la souris soumises et sont d'enquête seulement, sans contact physique direct. La souris a le choix de passer plus de temps autour de la tasse de confinement contenant la souris étranger ou à éviter tout contact en se déplaçant vers le compartiment avec la tasse vide. D'autres paramètres, tels que le nombre de contacts individuels, peuvent être utilisées dans supplémentaire à durée passée à proximité de la souris étranger.

Typiquement, un animal de type sauvage passeront beaucoup plus de temps dans le compartiment avec Stranger 1 par rapport au compartiment avec tasse vide (figure 1A), indiquant la sociabilité normale, la motivation sociale et l'affiliation. Chez les souris KO GSK-3α, par exemple, il n'ya pas de différences significatives entre le temps passé avec tasse vide par rapport à la coupelle contenant une inconnue (figure 1B), indiquant la sociabilité réduite dans ces modèle 6 animaux.

La deuxième session de l'épreuve est destinée à estimer la nouveauté sociale et de la mémoire sociale. Dans cette partie, la souris soumises a un libre choix entre le premier, déjà étudié, souris familier (Stranger 1), et une nouvelle souris familier (Stranger 2). Habituellement, un animal WT rappelle son contact antérieur avec Stranger 1, et, dans cette session, a tendance à passer plus de temps avec la souris nouvellement rencontrées (Stranger 2), indiquant intacte la mémoire sociale et la prédilection pour des expériences nouvelles (figure 2A).

Contrairement souris de type sauvage, la GSK-3α animaux mutants ne montrent pas leur préférence pour la chambre contenant une souris nouvellement introduites (Stranger 2) sur une chambre contenant une souris désormais familier (Stranger 1) dans la session II (figure 2B). Indifférent comportements des souris KO pour ce test est révélateur de la motivation sociale a diminué et la nouveauté.

Figure 1
. Session figure 1 I: l'affiliation sociale et la sociabilité. La durée moyenne du temps (± SEM) dans la chambre avec l'étranger («côté étranger") par rapport à la chambre en face («côté vide"). Contrairement mâles WT (A), KO (B) les animaux échoué à démontrer une préférence pour la proximité sociale par les dépenses en même temps dans les deux chambres. *** P ≤ 0,0001 dans le groupe WT.

Figure 2
Figure 2 Séance II:. La mémoire sociale et la nouveauté. La durée moyenne du temps (± SEM) dans la chambre avec la souris familier de la phase de sociabilité («Stranger 1") et dans la chambre face à une nouvelle souris familier («Stranger 2"). Contrairement mâles WT (A), KO (B) les animaux échoué à démontrer une préférence pour la nouveauté sociale par les dépenses en même temps dans les deux chambres. *** P ≤ 0,0001 dans le groupe WT.

Discussion

Musculus est une espèce sociale qui se livre à des niveaux élevés de interactions sociales réciproques, communales comportements de nidification, sexuelle et parentalité, l'odeur marquage territorial et agressif 80-10 comportements. Plusieurs tests ont été élaborés pour examiner comportement social chez la souris (revue en 3). Ici, nous présentons un test largement utilisé pour évaluer la sociabilité chez les souris. Sociabilité Crawley et la préférence pour le test de nouveauté sociale a été initialement développé par Crawley et collègues 7, 11. Il ya plusieurs avantages au paradigme à trois chambres, ce qui améliore la fiabilité des données pour l'examen de la sociabilité, l'appartenance sociale, de la mémoire sociale et de la préférence, en utilisant des procédures similaires. La principale spécificité de ce test est la conception dans laquelle une souris, préalablement unencountered par l'animal en question, est placée sous une tasse de fil et incapable de bouger librement. Cela évite les contacts physiques directs, ce qui élimine les combats et / ou un comportement agressif, mais permet des interactions sensorielles (odorat, vue, ouïe, goût). Dans ces conditions, la souris expérimentale initie et termine toutes les interactions, en ayant toujours un choix entre la souris familier vs conteneur vide (en session 1), ou entre la souris familières (Stranger 1) vs la souris roman (Stranger 2). Par exemple, dans une chambre des tests d'interaction sociale, la souris sujet est exposé à un étranger dans la même chambre, et puisque les deux souris sont capables de se déplacer librement susmentionnées contact actif physique tend à être dominante et ne peuvent pas être éliminés. L'appareil à trois chambres est beaucoup plus qu'un appareil à chambre unique typique, ce qui permet à la souris soumises à rester à proximité ou déplacer loin de la souris Stranger. Ainsi, le niveau de stress test de sociabilité Crawley est faible et la plupart du temps causée en plaçant la souris expérimentales sur un nouvel environnement, ce qui permet la répétition de ce test au cours du temps, par exemple à différents âges de la cohorte de la même souris: adulte vs juvénile. En comparant un groupe de jeunes animaux avec la même cohorte, mais plus âgés, il est possible de suivre et de discriminer entre les troubles de la mémoire dans la reconnaissance sociale vs sociale et / ou des troubles cognitifs, qui peuvent être observés dans la séance 2, et être liée à l'âge la physiologie à charge.

Ce test est relativement beaucoup de temps (~ 40 minutes par la souris), qui est un inconvénient. Toutefois, plusieurs répertoires de paramètres spécifiques peuvent être surveillés et recodé (manuellement et / ou vidéo), permettant l'analyse robuste. Par exemple, certains des paramètres supplémentaires, telles que le gel et / ou auto-toilettage comportement, peut indiquer une anxiété accrue et une diminution de la motivation pour le comportement social. En utilisant le même protocole, les souris peuvent être retestés dans les prochains jours avec l'Étranger une même souris pour exclure un effet de l'anxiété sociale. Des paramètres supplémentaires (tels que les cliquetis queue, mordre de la coupe du fil où Stranger 1 est situé) peut être utile de distinguer les comportements agressifs convivialité inhabituelle par rapport à l'animal roman. L'anxiété observés peuvent être dus à une adaptation inappropriée de la souris à la salle d'expérimentation, une lumière excessive, à la santé pauvre souris, ou en raison de la modification génétique et / ou la néophobie (dans certains modèles KO). Par ailleurs, l'accoutumance déficience peut être interprété comme une déficience cognitive, et peuvent affecter les résultats de la deuxième session. Avant de soumettre les souris à ce test, il est important d'animaux soumis à la santé générale et le dépistage neurologiques, y compris la température du corps et du poids, l'examen manteau, et la série de la suite des examens réflexe: Whisker, le redressement, l'oreille-Twitch, Atteindre et jangling clés ( décrite dans 12-15). D'autres tests comportementaux peuvent être utiles pour discriminer des réponses spécifiques. Une augmentation du nombre de contacts et / ou une augmentation de la durée totale de contacts actifs peut être associée à un comportement hyperactif des taches spécifique de la souris, ce qui peut être confirmé en utilisant un test en plein champ (pour mesurer l'activité locomotrice). Réduction de la durée et / ou le nombre de contacts peuvent être associés à la dépression et / ou l'anxiété comme le comportement, qui peut être évaluée en utilisant la FST, TCT ou EPM, zéro-labyrinthe, des tests de lumière / obscurité, respectivement (décrite dans 6, 13 , 15).

Une fois que les conditions appropriées sont appliquées et les différences significatives observées, il ya une obligation d'effectuer des tests de suivi, afin de confirmer les résultats. L'olfaction joue un rôle clé dans la reconnaissance sociale chez les rongeurs, car soit chimiquement induite anosmie ou l'enlèvement des blocs organe voméronasal individuelles de reconnaissance 16, 17. Souris tendance à renifler une odeur nouvelle, puis rapidement s'habituer à sa nouveauté. Le test bulbe olfactif peut être utilisé à cet effet (décrit dans le 6, 7).

Il ya aussi des modifications et de l'utilisation alternative de trois compartiments test de sociabilité de chambre, comme l'estimation du comportement maternel, en examinant le tempspassé par une femme soumise proximale à une tasse contenant ses chiots (reflétant la motivation maternelle), ainsi que la motivation sexuelle, en évaluant la réponse d'un test mâle / femelle à un lieu féminin / masculin dans une tasse de Stranger en session 1 7, 11.

D'autres tests peuvent être utilisés pour examiner la sociabilité chez les souris en utilisant des approches alternatives / paradigmes, comme l'interaction sociale dans la cage d'origine et / ou dans un nouvel environnement (une chambre d'essai d'interaction sociale), d'intrusion résident, test de la partition, de tester l'approche sociale , l'interaction sociale réciproque, etc (décrit en 3, 18). Vocalisations dans les gammes ultra-sons et sonores, des signaux visuels, gustatifs et les modalités tactiles peuvent également contribuer à la communication de l'information et de lien social (revue dans 19).

Sociabilité avec facultés affaiblies et déréglée comportement social a été impliqué comme une caractéristique de nombreux troubles psychiatriques. Par exemple, un trouble du spectre autistique et la schizophrénie sont toutes deux caractérisées par des déficits marqués en cognition sociale et le comportement social 20, et les perturbations du résultat des relations sociales dans un risque accru de dépression 21. Ainsi, l'essai décrit ici peut être utilisé dans des modèles animaux dans les conditions précitées. En outre, ce test est applicable pour évaluer les effets potentiels des composés pharmacologiques sur la sociabilité (revue en 3, 22-24).

Déclarations de divulgation

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Remerciements

OKB et JRW a écrit le manuscrit. Ce travail a été soutenu par les IRSC accorde 74 711 MOP (pour JRW).

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Éthanol 70 % (alcools commerciaux)MSH19901
Clidox 1:5:1 Base ActivateurPharmacal96130F 95130F1 partie de base pour 5 parties d'eau et 1 partie d'activateur

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