Introduction
子供の推定1から5パーセントは、胎児性アルコール症候群(FAS)、部分的なFAS(PFAS)、およびアルコール関連神経発達障害(ARNDs)3、胎児性アルコールスペクトラム障害(FASDs)2、と診断されている。社会的行動と認知の赤字はFASDs 4-7の小児において観察された最も一般的な有害転帰の一つです。否定的な結果が重い出生前のアルコール暴露(PAE)に限定されないが、目立った形態学的にはつながらない適度なPAEとして、FASの行動および認知障害特性FASDs 8-10ヒトにおける、比較的微妙な、しかしそれにもかかわらず、永続的な障害を引き起こす可能性非ヒト動物は、脳の発達11中のエタノールに曝露した。適度なPAEの行動と対応する神経生物学的影響を理解することの重要性は、現在の見積りによって強調されるFASD症例の大多数は少ない秒内に収まることを示すスペクトル12のエヴェーレ範囲。
いくつかの独立した研究室は、社会的な刺激に、17,18の応答性の変化を積極的な相互作用を増加し、調査と相互作用1,13-15減の変更されたプレイ14,16,17を含む、脳の発達の間に露出をエタノールに関連する齧歯類社会的行動の変化を報告している19-21、そして社会的に獲得した食べ物の好みと社会的認識メモリ22の欠損。社会的行動の赤字が重い(血中エタノール濃度(BECは)〜300mgの/ DL)22,23またはエタノールのより緩やかなレベル(BECを〜80mgの/ DL)1、および他の重要なパラメータの幅広い以下の露出を観察されている行動測定時の露光タイミング、曝露期間、年齢などの要因。
これまでの研究では、社会的なint型の特定の側面でその変化を実証した成人期におけるeractionは1,18サッカリンに暴露された対照動物からのアルコールの適度なレベルに暴露されたラットを区別する。成人期に(相手のスニッフィング、 例えば )具体的には、適度なPAEは一貫して積極的な行動の増加を示唆している、レスリングで堅牢な増加と関連している、と社会調査のより低いレベル。社会的行動の変化は、PAEの信頼性のある結果であるため、PAE以下の社会的行動の定量化は、社会的行動におけるPAE関連の変化の神経基盤のより完全な理解とインターベンショナルアプローチの開発に向けて進んための重要性を保持することができる。この論文と関連するビデオの目標は、中程度のPAEプロトコルと確実に区別出生前非露光ラットの子孫からアルコールに露出している大人の子孫における社会的行動の定量化のための方法に命令を提供することです。
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Protocol
ここ及び添付のビデオで説明したすべての手順は健康科学センターとニューメキシコ大学のメインキャンパスの施設内動物管理使用委員会によって承認されている。
1.出生前エタノール曝露
- サッカリンナトリウム塩水和物、190プルーフのエタノール(体積95%のアルコール)、ビーズのガラス飲料チューブ、天然ゴム白#4ストッパー1ホール、1「ベンドチューブボールポイント、WWWから印刷された紙の支配者:すべての必要な材料や化学物質を入手.vendian.org / mncharity / DIR3 / paper_rulers /。
- ベンダーまたは代替源から実績のある大人のブリーダーラットを入手します。このプロトコルで提示方法や代表的なデータのためのロングエバンスブリーダーを使用してください。女性は125〜150グラムと、彼らは(ステップ1.5)の繁殖時に約9〜10週齢であるように、到着時に6〜7週齢の重量を量る。すべての将来のダムが初めての母親であることを確認してください。男性は12であることを確認してください繁殖プロトコルの開始時に到着し、15週齢時の年齢の週。
- ハウスは、逆12時間の明/暗スケジュールで22℃で個別にプラスチックケージの動物は(9:00時間に21:00から点灯)。すべて飲みセッション中に含めて、研究を通して食品や水道水を自由へのアクセスを提供します。 1.4のステップに進む前に、施設への順化のために少なくとも1週間を許可します。
- 各雌ラットのベースラインの体重を取得します。
- 2週間雌ラットの妊娠前の飲酒レベルを評価します。手順に従ってください1.5.1-1.5.6ために。
- 日に1及び2は、水道水中の0.066パーセントのサッカリン溶液(無エタノール)を含有する飲料チューブを埋める。消費がそれを充填する前に飲酒チューブにmmの精度で紙定規を貼付定量化するために。それはエタノール消費を定量化するために、チューブの重さに関連した測定の誤差を減少させるので、この方法を使用します。ルーラー上の20ミリメートルマークにチューブを埋める。 4時間のdrinkiを開始NGセッション(1.5.1-1.5.6と1.7ステップ)活性や飲酒のレベルが最も高い暗期(10時00分時間)の発症後1時間。
- 各飲料セッションの終了時に消費されたサッカリン溶液の量を定量化する。測定を容易にするために、事前に定規に1mm当たり溶液の体積を決定し、ボリュームにミリメートルに変換する。ここで推奨チューブ用各MMは0.366ミリリットルに対応している。
- 3日目および4日2.5%エタノール(v / v)で、水道水中の0.066パーセントのサッカリン溶液でチューブを埋める。各セッションの終了時に消費されたエタノール溶液(体重1kg当たりの重量)の量を定量する。
- 5日目、その後、5%エタノール(v / v)で、水道水中の0.066パーセントのサッカリン溶液でチューブを埋める。各セッションの終了時に消費されたエタノール溶液(体重1kg当たりの重量)の量を定量する。
- 妊娠前の飲酒フェーズの終了時に、ラットを計量し、平均エタノールconsumを計算ptionとグループ全体の標準偏差。消費は妊娠中の自発的な飲酒の変動を減らすために研究から意味グループの上または下の1標準偏差よりも大きいことを意味れるラットを削除します。
- 妊娠前の飲酒レベルは2つのグループにできるだけ厳密に一致するようにサッカリン制御やPAE条件のいずれかに残っているラットを割り当てます。
- 1-14日以内にペア実績のある男性のブリーダーと各雌ラット。雌ラットは、繁殖期の間にエタノールを消費しません。膣栓の存在によって妊娠を確認して、雌ラットの重さ、そして個別に彼女を収容する。これは研究から、女性を削除した後、最大5日間、雄ブリーダーと雌ラットを残し、妊娠日1.オプションとして定義されている。
注:妊娠中のエタノール消費が膣栓の存在を妊娠1日目の検査で10:00時間で開始されるために実行する必要がありますこの時間の前に。 - 妊娠期間中の1日4時間(1000 1400時間)のためのエタノールまたはサッカリンソリューションを提供します。
- 妊娠1日目に開始すると、0%または5%のエタノールとグループの割り当てに基づいて、水道水で0.066パーセントのサッカリン溶液のいずれかとの雌ラットを提供する。サッカリン対照ラットに与え0%エタノール溶液の体積はエタノールラットによって消費5%エタノール溶液の平均体積に一致することを確認する。各セッションの終了時に消費されたまたはサッカリン(体重1kg当たりの重量)のエタノール溶液の量を定量化する。
- 母体の体重増加を評価するために毎週、ラットのダムを量る。
- 飲みセッションを含むすべての回で食品や水道水を提供します。
- 子孫が生まれているときエタノール曝露手続きを中止。出生時のライブ子犬と子犬の重みの数を記録します。生後0日として誕生の日を指定します。
- 生後2-3約10匹にゴミを間引く。 Tを試みるO各リターの雌の動物のオスの等しい比率を維持。これが不可能な場合、男性および女性の等しくない数の10匹に間引く。
- レコード子犬の重み生後2-3日。
- 同じ出生前処理条件から動物と同性のペアで約生後21-24と家で動物を離乳させる。潜在的なごみの効果を制限するための実験あたりの各ごみから複数の1-2ラットを使用しないでください。
2.社会的行動
- 入手し、すべての必要な資機材を準備します。
- 社会的相互作用のための装置を得る。きれいにし、消毒するのは簡単です材料で構成され、オープントップでチャンバーを使用してください。装置の前面に撮影用の硬質透明プラスチック(〜2mmの厚さ)で覆われるべきである。洗浄および臭気制御を助けるために、透明なプラスチック(〜2mmの厚さ)に沿って内壁と床。バックインテリアWAに沿ってミラーを配置llは、分析を助けるため。
注:ここにカスタム室を報告した代表的なデータでは(95センチ×47センチメートルワイド×43センチメートル背の高い)オープントップと剛性透明プラスチック(厚さ2mm)インテリア側面を覆うと、装置の床を使用したと。ミラーは、後壁に沿って配置した。特定の寸法および材料は、しかし、それは寸法が本物の社会的相互作用は、他の挙動から区別することができることを確実にするのに十分に大きいことが推奨される社会的行動の測定のための重要なされていない。動物は、互いに近接して必ずしもないように、すなわち、装置が十分に大きくなければならない。 - すべての撮影が可視スペクトル内ほとんど、あるいは全く周囲の照明を用いて行われるように、低または無光条件下での記録が可能なビデオカメラを入手します。カメラは、そのネイティブで暗い条件の下で、しかし、記録することが可能な任意のカメラを赤外線スペクトル内の高解像度を持っていることを確認してくださいナイトモードまたは追加の赤外線照明器では十分なはずです。
- 装置の周りに位置赤外線照明は、ビデオ記録における装置の照明を改善する。
- 実験室グレードの木材チップ(アスペンチップ)を取得します。
- セッション及び臭気制御と装置のクリーニングブラシ、ちり取り、二酸化塩素及びイソプロピルアルコール(70%)を得た。
- 社会的相互作用のための装置を得る。きれいにし、消毒するのは簡単です材料で構成され、オープントップでチャンバーを使用してください。装置の前面に撮影用の硬質透明プラスチック(〜2mmの厚さ)で覆われるべきである。洗浄および臭気制御を助けるために、透明なプラスチック(〜2mmの厚さ)に沿って内壁と床。バックインテリアWAに沿ってミラーを配置llは、分析を助けるため。
- 装置の順化と社会的行動
- 実験のこの段階では、年齢の少なくとも90日である成体ラットで測定を行う。
- 以前は各セッションに、すべての森チップを取り外し、セッションの間に臭いを制御し、新鮮な木材チップを提供するために、イソプロピルアルコールできれいな装置を拭く。木材チップが完全に装置の底部をカバーしていることを確認してください。清潔で、必要に応じて、そのような二酸化塩素のような適切な薬剤と装置を消毒する。
- 3日間連続に動物とそのケージメイトを配置装置に動物を順応さ30分間室。順化セッション中にすべての部屋のライトがオフになっている。
- 第三の順化セッションハウスの最後に、動物を個別に新鮮な寝具、食料、および社会的相互作用をやる気にさせる24時間水を使用して新しいケージで。
- 動物の後に次の日の24時間に録音社会的相互作用を分離した。
- きれいな、装置からの木材チップを取り外し、二酸化塩素で消毒、臭いを制御するためにイソプロピルアルコールで拭いて、セッションの前に木材チップを交換してください。
- 相互作用を記録するための位置1つ以上のカメラ。装置の前の位置にある少なくとも1つのカメラ装置の背面壁のミラーは、分析のために、追加の視点を提供することができるように。
- 動物を一度に1を取得し、毛皮のパターンのユニークな機能が注目されるようにカメラの前で動物を保持する。これらの特定の特徴毛皮は、分析ではなく、人工的に動物のマーキングの間、ラットを区別するために使用することができる。
注:齧歯類社会的相互作用の多くの側面は、嗅覚シグナルを伴い、パートナーを嗅ぐので、可能な限り導入外国の臭いを避けるべきである。ロングエバンスラットは、典型的には、動物の任意のペアを区別するために利用することができる毛皮パターンのいくつかの特徴を有する。他の株( 例えば 、SDラット)のために、このような無香料、色素と尾をマークするなどの代替的なアプローチを使用することができる。これは、関心のある多くの行動は具体的な目標に向けられていることを認識することが重要である( 例えば 、肛門性器は尾の付け根、脇腹や腹に向け首筋、または積極的な攻撃に向け遊び心の攻撃の近くに指示スニッフィング)。遠く関心のこれらのターゲットから尾の先端に近い動物のマーキングすることをお勧めします。 - 少なくとも12分間社会的相互作用の記録映像。
- セッションを通して戦うために動物を監視します。可能であれば実験者はセッション中に部屋にならないように、モニターまたはウィンドウを経由して動物を見る。
注:ファイティングはまれにしか成体ラットを用いた研究で観察されていない、しかし、動物はセッションを通じて監視する必要があります。過度の戦闘があるか、動物への危害や損傷の兆候がある場合、セッションは中止されるべきである。
- 行動コーディングと分析。
- PAE 1,18で前の仕事に従って関心の次の行動を特定します。次の動作の最初の発生に期間、頻度および待ち時間を定量化。相手の体の、ボクシング、パートナー下/上で(交差点)をクロール、肛門性器スニッフィング、他のスニッフィング(ボディスニッフィング)(ピン止め含む)レスリング、木材チップに掘り/、(相手のグルーミング)をallogrooming飼育、およびスニッフィング。各動作の例は、例示されているこの記事のビデオコンポーネントでD。
- ビデオからの関心の社会的行動を定量化する。関心の各行動のための最初のインスタンスに周波数、合計時間と待ち時間を取得します。
注:これらの対策の取得を手動で達成することができ、しかし、デジタル化されたビデオのコンピュータ化された分析を使用して、これらの対策の定量化が推奨されます。ビデオや行動の定量化の再生のためのMatlab(www.mathworks.com)このスクリプトは、この記事の補足として提供されています。 - 符号化は、全てのラットについて完了した後、得られた持続時間、周波数および待ち時間のデータは統計パッケージを用いて分析される。
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Representative Results
多くの繁殖ラウンドの過程でエタノール状態の雌ラットは、一貫して4時間の飲み会あたりのエタノールの約2.1グラム/ kgの平均を飲む。ラットダムは45分の時点で測定された約60mg / dlのピーク母体血清中のエタノール濃度が、結果として、飲料チューブを導入した後の最初の15〜30分の間に4時間の合計の約半分を消費する。飲酒期間の残りの3.5時間かけて、それらは0.4グラム/ kg体重/時間の下限が、比較的安定した速度で、5%のエタノールを消費し続ける。自発的エタノール消費のこのレベルとパターンが母体の体重増加、子孫の出生時体重、産子数、妊産婦ケア、胎盤湿重量、行動試験での子孫の重量、または全脳、海馬や小脳湿重量に有意な効果を持っていません。
各行動測定aの男性saccharin-とエタノール曝露したラットからの代表的な手段とのSEM表1に示した再。これらのデータは、前の実験からプールし、それぞれの出生前処理条件のために16人の男性が含まれた。すべての動物は、同じ出生前処理条件からパートナーとペアにされた。雌の動物の社会的行動における堅牢なアルコール関連の変化は、これらの手順1を使用して、私たちの研究で観察されていない、しかし、女性の社会的行動におけるアルコール関連の違いは、他の手順15,23を使用して文書化されている。分散(分散分析)の別々の単変量解析は、SPSS verはで行われる。 Macintosh用21(F [男性エタノール曝露ラットはレスリングの有意に高い期間[F(1、30)= 19.12]と周波数[F(1、30)= 6.80]を持っていたとレスリングの最初のインスタンスに待ち時間を減少させたことを明らかにした1、30)= 9.41]。エタノール曝露ラットは、より少ない肛門性器に従事する時間スニッフィング[F(1、30)= 5.17]を過ごした。
図1a。周波数 | SAC | PAE |
レスリング* | 2.00(0.58) | 8.00(2.23) |
ボクシング | 1.81(0.80) | 3.56(1.47) |
/下の渡り | 1.06(0.48) | 1.00(0.29) |
スニッフィング肛門性器 | 6.25(1.20) | 3.75(0.73) |
ボディスニッフィング | 19.75(1.64) | 18.56(2.06) |
Allogrooming | 2.31(0.93) | 0.75(0.27) |
飼育 | 56.50(5.39) | 56.06(5.40) |
DIG /スニフ寝具 | 32.06(6.03) | 30.06(5.27) |
図1b。時間(秒) | SAC | PAE |
レスリング** | 9.14(2.31) | 39.81(6.62) |
ボクシング | 2.55(1.43) | 3.81(1.62) |
/下の渡り | 0.83(0.39) | 1.03(0.27) |
肛門性器スニッフィング* | 11.21(2.10) | 5.69(1.22) |
ボディスニッフィング | 27.21(2.33) | 27.09(3.73) |
Allogrooming | 13.50(5.68) | 3.82(1.79) |
飼育 | 120.31(13.32) | 121.48(12.13) |
DIG /スニフ寝具 | 119.59(24.45) | 109.15(21.41) |
1C。レイテンシ(秒) | SAC | PAE |
レスリング** | 430.75(50.51) | 209.98(51.25) |
ボクシング | 569.52(48.14) | 525.63(74.75) |
/下の渡り | 544.4(65.21) | 429.01(75.78) |
スニッフィング肛門性器 | 107.68(39.35) | 164.31(44.09) |
ボディスニッフィング | 22.77(6.14) | 16.80(3.21) |
Allogrooming | 471.44(70.82) | 588.52(48.47) |
飼育 | 20.92(7.65) | 11.94(1.20) |
DIG /スニフ寝具 | 76.78(25.78) | 117.66(44.64) |
表1:最初に出現するまでの平均(+ SEM)周波数(1A)、持続時間(1B)と待ち時間(1C)各saccharin-(SAC)のための社会的相互作用セッション中に定量化行動と出生前のアルコール暴露(PAE)ラット(用nは出生前処置群あたり1 6)。 [*はp <0.05、**はp <0.005]
18 を推奨します。独立変数の数は、症例数よりも大きかったので、本サンプルでは、等分散のためのテストにあるボックスMのテストは計算できなかった(5:1の比率は、一般的に推奨されます)。判別関数は、グループの変動の間で74%を占め、グループと予測因子との間に有意な関連性を明らかにした。構造行列の分析はレスリング(0.470)の期間を明らかにし、そしてレスリング(-0.330)の最初の発生にレイテンシは有意な予測因子であった。レスリング(0.280)及び肛門性器の期間スニッフィング(-0.244)の数(周波数)はやや弱い予測因子であった。交差検定分類は、全体的な症例の71.9パーセントが正しく分類されたことを示した。
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Discussion
ここで説明する出生前のアルコール暴露パラダイムは、妊娠中のラットダムによるエタノールの自主的な消費を(5%v / v)を伴う。エタノール投与のタイミング、投与量、持続時間および経路に関してならびに研究中の種と異なり、文献に示される脳の発達中にエタノールに非ヒト動物を露出させるための多くのプロトコルが存在する。種々の露光プロトコルの利点の完全な治療がここで提供されていないが、PAEのための自主的な飲用方法のいくつかの利点が強調表示され、このプロトコルで説明。以前に我々は、ラットダム主要な食料源24の一部として、5%のエタノールを消費した流動食プロトコル、一般的に、研究のこの分野で用いられるアプローチを利用する。このアプローチのための制御条件は、カロリー摂取量がエタノールのかかるダムのように結ばれたペアフィード群及び随意アクセス権を持つグループが含まれる固形飼料。両群のラットダム(エタノール及びサッカリン)は栄養とカロリー摂取のグループの変動との間で減少し、なじみのない食料源の強制消費に伴うストレスの潜在的な交絡を最小限に同じラットの固形飼料を摂取ここで説明する自主的な飲みパラダイムで25。自主的な飲みパラダイムのこの機能では、(三から二)実験群の数の削減を含め、いくつかの実用的かつ倫理的な利益を提供する流動食のアプローチと同様に、ペアフィード制御の必要性、数がなくなり研究に使用される動物、および関連するコストは、研究を行う。合理的に同様のPAE子孫で観察されたアウトカム指標の変動性を減少することが期待されることがあり、5%のエタノール液ダイエットプロトコルで観察されるよりも自発的エタノール消費の利回りより少ない変数飲酒レベルの4時間断続的な露光パターン。血中エタノールconceため、任意のプロトコルで実現ntrationsは同等のBACは、繁殖のラウンド間で達成されていることを確認するために母体血清エタノール濃度の測定は(毎年、EG)を定期的に実施されるべきである、定量化し、通信するために重要である。出生前ストレスとエタノール曝露の間の相互作用の可能性に起因し、これらの措置は、(参考文献26を参照)の子孫がその後の研究で使用されていないために、女性の独立したコホートで行ってください。これは、飲料チューブを導入した後のピーク血清中のエタノール濃度が約45〜60分間行われることを認識することが重要である。実験的な子孫を生産ダムからのBACの代わりに、アウトカム指標と相関することが最も有用な指標は、妊娠中のラットダムの毎日のエタノール消費です。しかし、グループの平均の1標準偏差内にラットダムにおける飲酒の範囲を制限する可能性が高いbetw意味のある相関関係を制約するだろうEENエタノール消費与えられたアウトカム指標。最後に、妊娠前の飲酒の評価は、飲料プロトコルの次の段階のための所望のレベルで飲むラットを識別するために利用される。エタノール曝露のパラダイムのこの態様はまた、すべての雌ラットは、その飲酒で、より正確なモデル人間の行動は、妊娠中に始まることはほとんどありません経験妊娠前に飲酒を、持っていることを保証します。
アルコール露光パラダイムに関連するいくつかの追加的な方法論の問題と注意事項が考慮されるべきである。ここで説明する自発的な飲料PAEパラダイムは、ラットにヒトでの妊娠の開発の最初の2学期にほぼ相当し、妊娠開発、全体で発生する。早期の生後発達中の曝露は、(、 例えば 、参考文献を参照してください。27)妊娠後期人間等価性をモデル化するために多くの研究室によって利用される。さらに、我々はここに提示手続きが慢性的に表していることに注意してください露光プロトコル(ラットダムは毎日飲む)。重要なことは、妊娠15日目に限らアルコールのより高いレベル(〜287ミリグラム/ DL)への正確なタイミングの暴露はまた社会的行動15を変化させることが示されている。ここに提示パラダイムラットダムによって自発的なアルコール消費を伴うため、このアプローチを用いて達成することができる血中エタノール濃度の限られた範囲が存在する。高い血中エタノール濃度を達成することは露出の他の方法( 例えば 、強制経口投与、注射、蒸気暴露)が必要です。出生前エタノール曝露に関連した行動効果の解釈を複雑にできた妊産婦ケアの変化のための潜在的な重要性の懸念の追加点。これに対処するために、妊娠中の母親のケアの評価は、定期的に評価されるべきである。妊産婦ケアに関する妊娠中の適度な飲酒の影響はロングエバンスラット28にここで説明する手順を使用して検出されていません。かどうかの評価妊産婦ケアの行動指標の変化は、(29 REFを参照)、しかし、種や動物の歪みなど、ここで説明する方法、からの逸脱、またはエタノールのより高い濃度が利用される場合は特に、その後最初に、定期的に評価されるべきである。
ここで説明する行動の手順では、出生前の脳の発達1,18,30中にアルコールの適度なレベルにさらさ成体雄ラットにおける社会的行動(レスリングと調査)の特定の側面で信頼性のある変化をもたらした。ここで定量化挙動を簡単にする方法によって測定することができるパートナー指向行動をターゲットとする現存文献31の大きな体( 例えば 、レスリング、調査)と環境( 例えば 、飼育、掘り)に向け、他の行動に基づいて選択したビデオ分析。判別分析は、レスリングの増加がらの間で最高の区別を提供することを明らかにしたcohol-露出し、社会的、非社会的な行動変数18の広い範囲の中でサッカリンに暴露したラット。性別の主効果が肛門性器スニッフィング(女性>男性)など、いくつかの依存対策のために報告されているが、それは、雌ラットの社会的行動に対するPAEの影響がここに1を説明した方法を用いて観察されていないことを指摘することは重要である、体がスニッフィング(男性>メス)、レスリング(男性>メス)、そしてボクシング(男性>メス)。
レスリングが適度PAEによって改変社会的行動の主要側面であることが示されているが、他の行動を含めることは、行動的効果の選択性を確立し、一般的な行動障害を除外するために重要である。ここでは定量化動作のセットは、網羅的なものではない。関心の挙動は、与えられたデータセットで観察された効果の全体的なパターンをキャプチャする準備作業中に選択されるべきである。これはパーです異なるアルコール露出パラダイム、またはパラメータは、手順の変動が合理的に異なる行動の成果をもたらすことが期待され得るように利用されている場合に重要ticularly。最初は(自己)、フルグルーミング配列、(不安の指標)切り捨てグルーミング·シーケンスを傷つけ、かむなどの行動のより広範なセットの評価、ここで説明する行動に加えて、「横」の表示32,33は 、本体が追いかけて、揺れる、と遊び行動34〜37を推奨します。動物の6-12ペアで観察したところ、アルコール暴露非露光動物から区別する行動を特定するのに十分であるべきである。
これは、本物の攻撃的な行動を反映するか、動作を果たし得る、測定時の年齢に応じて、そのレスリングを考慮することも重要である。 increaになり、社会的な行動1,18,30上のPAEの影響を緩和するためにリンクされているラットで腹外側前頭皮質の初期病変sedの遊び行動38。ラットでは、出生後の日を中心に離乳後開発中に30〜40 33,34を行動ピークを再生すると、動物が成人期に近づくと低下する。 6,16,23を成人する前に測定され、行動は年齢とともに減少プレーする速度に影響を与えることができるときの脳の発達中のアルコール暴露は、プレイの動作を変更します。遊びや攻撃的行動のトポグラフィが類似しているので、明確な区別を達成することは困難であることができる。これまでの研究では、そのような戦闘やかむなどの攻撃性の目立つ行動的指標は、中程度のPAEラットで観察されていない。しかし、追加の行動の指標はこれらの行動18の分類に関する手がかりを提供することができます。例えば、首のうなじ、遊び心の攻撃の主なターゲットに向けた攻撃は、めったに大人のPAEラットの18を発生しない。対照的に、臀部に向かう攻撃は、非遊び心の攻撃39のターゲットは粗腐植を観察したE頻繁に、レスリングでPAE関連の増加は侵略ではなく、プレイを反映していることを示唆している。社会的行動が行動を成人または再生する前に測定された場合の動作は、分析に含まれるべきで再生することは大人の動物の行動において顕著である。プレイ行動の分析のための詳細な方法は、ヒムラーらによって記載されている。35
最後に、ここに記載される方法を用いて社会的行動がパートナー動物の選択によって影響され得ることに留意することが重要である。ここで紹介する代表的な結果では動物には、同じ出生前処理条件1,18からおなじみの動物(ケージメイト)と対になった。この選択のための理論的根拠は、主にエタノール曝露ラットとその住宅対照動物を証明するデータに基づいていたコントロールラット14と同様に、我々の研究室からの類似性と信頼性未発表の観察で社会的行動を変える。これらの効果は、潜在的にcomplicできるの同定と社会的行動におけるPAE関連の変化の解釈を食べた。社会的行動の定量化のためにここに記載される方法は、しかしながら、パートナーを使用して、いずれの処理条件1から来る非処置パートナーの使用を含むいくつかの可能性があり、そのうちの社会的パートナーのソースの任意の変形に適用することができる同じ処理条件(ここで説明したように)、または異なる処理条件から、相手動物から動物。さらに、相手の動物の知識が社会的相互作用1に影響を与えるように操作することができる。パートナーの状態と公共住宅、性別、及び露光パラダイムに関連する他の変数の選択は、まだここに記載の社会的行動の定量化のための基本的手順を利用しながら、最高の特定の研究所の科学的目標を達成するように調整することができる。
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Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Saccharin sodium salt hydrate | Sigma | S1002 | |
190 proof ethanol | Sigma | 493538 | |
Beaded glass drinking tubes | Fisher | 14-955K | |
Natural rubber white #4 stopper one hole | Plasticoid | LSG4M181 | |
1" bend tubes-ball point | Ancare | TD-199-3" | |
Paper rulers | N/A | N/A | www.vendian.org/mncharity/dir3/paper_rulers |
Apparatus for social interaction | Custom built | N/A | 95 cm X 47 cm X 43 cm |
Video cameras | N/A | N/A | Capable of recording low/no light conditions |
Infrared illuminators | Vitek | VT-IR1-12 | |
Teklad laboratory grade sani-chips | Harlan | 7090A | |
Brush and dustpan | N/A | N/A | |
Isopropyl alcohol | Sigma | W292907 | |
Chlorine Dioxide (1.5 mg Tablets) | Quiplabs | N/A | Prepare per manufacturer's recommendation |
References
- Hamilton, D. A., et al. Prenatal exposure to moderate levels of ethanol alters social behavior in adult rats: Relationship to structural plasticity and immediate early gene expression in frontal cortex. Behav. Brain Res. 207 (2), 290-304 (2010).
- May, P. A., et al. Approaching the prevalence of the full spectrum of Fetal Alcohol Spectrum Disorders in a South African population-based study. Alcohol. Clin. Exp. Res. 37 (5), 818-830 (2013).
- Chasnoff, I. J., Wells, A. M., Telford, E., Schmidt, C., Messer, G. Neurodevelopmental functioning in children with FAS, pFAS, and ARND. Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics. 31 (3), 192-201 (2010).
- Disney, E. R., Iacono, W., McGue, M., Tully, E., Legrand, L. Strengthening the case: Prenatal alcohol exposure is associated with increased risk for conduct disorder. Pediatrics. 122 (6), E1225-E1230 (2008).
- Kelly, S. J., Goodlett, C. R., Hannigan, J. H. Animal models of fetal alcohol spectrum disorders: Impact of the social environment. Dev Disabil Res Rev. 15 (3), 200-208 (2009).
- Kelly, S. J., Day, N., Streissguth, A. P. Effects of prenatal alcohol exposure on social behavior in humans and other species. Neurotoxicol. Teratol. 22 (2), 143-149 (2000).
- Thomas, S. E., Kelly, S. J., Mattson, S. N., Riley, E. P. Comparison of social abilities of children with fetal alcohol syndrome to those of children with similar IQ scores and normal controls. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 22 (2), 528-533 (1998).
- Conry, J. Neuropsychological deficits in Fetal Alcohol Syndrome and fetal alcohol effects. Alcohol. Clin. Exp. Res. 14 (5), 650-655 (1990).
- Streissguth, A. P., et al. Fetal Alcohol Syndrome in adolescents and adults. JAMA-Journal of the American Medical Association. 265 (15), 1961-1967 (1991).
- Streissguth, A. P., Barr, H. M., Sampson, P. D. Moderate prenatal alcohol exposure: effects on child IQ and learning problems at age 7 1/2 years. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 14 (5), 662-669 (1990).
- Valenzuela, C. F., Morton, R. A., Diaz, M. R., Topper, L. Does moderate drinking harm the fetal brain? Insights from animal models. Trends Neurosci. 35 (5), 284-292 (2012).
- May, P. A., et al. Prevalence of children with severe Fetal Alcohol Spectrum Disorders in communities near Rome, Italy: New estimated rates are higher than previous estimates. Int. J. Env. Res. Public Health. 8 (6), 2331-2351 (2011).
- Tunc-Ozcan, E., Ullmann, T. M., Shukla, P. K., Redei, E. E. Low-dose thyroxine attenuates autism-associated adverse affects of fetal alcohol in male offspring's social behavior and hippocampal gene expression. Alcohol. Clin. Exp. Res. 37 (11), 1986-1995 (2013).
- Middleton, F. A., Varlinskaya, E. I., Mooney, S. M. Molecular substrates of social avoidance seen following prenatal ethanol exposure and its reversal by social enrichment. Dev. Neurosci. 34 (2-3), 115-128 (2012).
- Varlinskaya, E. I., Mooney, S. M. Acute exposure to ethanol on gestational day 15 affects social motivation of female offspring. Behav. Brain Res. 261, 106-109 (2014).
- Meyer, L. S., Riley, E. P. Social play in juvenile rats prenatally exposed to alcohol. Teratology. 34 (1), 1-7 (1986).
- Royalty, J. Effects of prenatal ethanol exposure on juvenile play-fighting and postpubertal aggression in rats. Psychol Rep. 66 (2), 551-560 (1990).
- Hamilton, D. A., et al. Effects of moderate prenatal ethanol exposure and age on social behavior, spatial response perseveration errors and motor behavior. Behav. Brain Res. 269, 44-54 (2014).
- Kelly, S. J., Dillingham, R. R. Sexually dimorphic effects of perinatal alcohol exposure on social interactions and amygdala DNA and DOPAC concentrations. Neurotoxicol. Teratol. 16 (4), 377-384 (1994).
- Lugo, J. N., Marino, M. D., Cronise, K., Kelly, S. J. Effects of alcohol exposure during development on social behavior in rats. Physiology and Behavior. 78 (2), 185-194 (2003).
- Lugo, J. N., Marino, M. D., Gass, J. T., Wilson, M. A., Kelly, S. J. Ethanol exposure during development reduces resident aggression and testosterone in rats. Physiology and Behavior. 87 (2), 330-337 (2006).
- Kelly, S. J., Tran, T. D. Alcohol exposure during development alters social recognition and social communication in rats. Neurotoxicol. Teratol. 19 (5), 383-389 (1997).
- Mooney, S. M., Varlinskaya, E. I. Acute prenatal exposure to ethanol and social behavior: Effects of age, sex, and timing of exposure. Behav. Brain Res. 216 (1), 358-364 (2011).
- Savage, D. D., Becher, M., de la Torre, A. J., Sutherland, R. J. Dose-dependent effects of prenatal ethanol exposure on synaptic plasticity and learning in mature offspring. Alcohol. Clin. Exp. Res. 26 (11), 1752-1758 (2002).
- Rasmussen, D. D., et al. Chronic daily ethanol and withdrawal: 1. Long-term changes in the hypothalamo-pituitary-adrenal axis. Alcohol. Clin. Exp. Res. 24 (12), 1836-1849 (2000).
- Savage, D. D., et al. Effects of a Novel Cognition-Enhancing Agent on Fetal Ethanol-Induced Learning Deficits. Alcohol. Clin. Exp. Res. 34 (10), 1793-1802 (2010).
- Goodlett, C. R., Johnson, T. B. Neonatal binge ethanol exposure using intubation: Timing and dose effects on place learning. Neurotoxicol. Teratol. 19 (6), 435-446 (1997).
- Staples, M. C., Rosenberg, M. J., Allen, N. A., Porch, M. W., Savage, D. D. Impact of Combined Prenatal Ethanol and Prenatal Stress Exposure on Anxiety and Hippocampal-Sensitive Learning in Adult. 37 (12), 2039-2047 (2013).
- Champagne, F. A., Francis, D. D., Mar, A., Meaney, M. J. Variations in maternal care in the rat as a mediating influence for the effects of environment on development. Physiol. Behav. 79 (3), 359-371 (2003).
- Hamilton, D. A., et al. Patterns of social-experience-related c-fos and Arc expression in the frontal cortices of rats exposed to saccharin or moderate levels of ethanol during prenatal brain development. Behav. Brain Res. 214 (1), 66-74 (2010).
- Barnett, S. A. A study in behaviour: Principles of ethology and behavioural physiology displayed mainly in the rat. , (1963).
- Pellis, S. M., Pellis, V. C. Play-fighting differs from serious fighting in both target of attack and tactics of fighting in the laboratory rat Rattus-Norvegicus. Aggressive Behav. 13 (4), 227-242 (1987).
- Meaney, M. J., Stewart, J. A descriptive study of social-development in the rat (Rattus-Norvegicus). Anim. Behav. 29 (1), 34-45 (1981).
- Pellis, S. M., Pellis, V. C. The prejuvenile onset of play fighting in laboratory rats (Rattus norvegicus). Dev. Psychobiol. 31 (3), 193-205 (1997).
- Himmler, B. T., Pellis, V. C., Pellis, S. M. Peering into the dynamics of social interactions: measuring play fighting in rats. J. Vis. Exp. (71), e4288-e4288 (2013).
- Panksepp, J., Siviy, S., Normansell, L. The psychobiology of play : Theoretical and methodological perspectives. Neurosci. Biobehav. Rev. 8 (4), 465-492 (1984).
- Siviy, S. M., Panksepp, J. Sensory modulation of juvenile play in rats. Dev. Psychobiol. 20 (1), 39-55 (1987).
- Pellis, S. M., et al. The effects of orbital frontal cortex damage on the modulation of defensive responses by rats in playful and nonplayful social contexts. Behav. Neurosci. 120 (1), 72-84 (2006).
- Blanchard, R. J., Blanchard, D. C., Takahashi, T., Kelley, M. J. Attack and defensive behavior in albino-rat. Anim. Behav. 25 (3), 622-634 (1977).