Article de méthode

Mesure Active et Passive docilité séparément chez les souris

DOI :

10.3791/58048

⸱

10 août 2018

 ,  ,  ,  ,  , 
1Mouse Genomics Resource Laboratory, National Institute of Genetics, 2Department of Genetics, SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies), 3Research Center for Global Agromedicine, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

Dans cet article

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sociabilité chez les animaux inclut une réduction des réactions d’évitement pour les humains (docilité passive) et une augmentation dans les approches actives pour les humains (sociabilité active). Nous décrivons ici les protocoles détaillés pour les trois tests comportementaux (sociabilité active, docilité passive et tests de séjour disponibles) pour mesurer séparément la docilité active et passive des souris.

Résumé

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Les animaux domestiques comme les chiens et les souris de laboratoire montrent un haut niveau de sociabilité, ce qui est important pour l’homme de les manipuler facilement. Sociabilité a deux composantes comportementales : une réticence à éviter les êtres humains (docilité passive) et une motivation pour l’homme approche (sociabilité active). Afin de quantifier ces composants chez la souris, nous avons développé précédemment des tests comportementaux pour active docilité, docilité passive, et la volonté de rester sur une main de l’homme, chacun conçu pour être rempli en moins de 3 min. Les données obtenues ont été utilisées pour l’élevage sélectif, avec un grand nombre de souris analysées par génération. Le test de sociabilité actif mesure le déplacement de la souris vers une main humaine et le contact, dans qu'il s’engage. Le test de docilité passive permet de mesurer la durée de temps qu’une souris tolère la touche humaine. Dans le test du séjour-à portée de main, une souris est placée sur une main de l’homme et touché lentement en utilisant le pouce de cette main ; la durée de temps pendant lequel l’animal reste sur la main est mesurée. Nous décrivons ici le test installation et appareillage, expliquer les procédures et discuter de l’analyse de données appropriées. Enfin, nous expliquerons comment interpréter les résultats.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Élevage sélectif au cours de la domestication a changé les caractéristiques des animaux domestiques pour les rendre mieux adaptés pour vivre avec les humains1,2,3. « Docilité » est un trait commun de comportement observé chez les animaux domestiques. Les études de reproduction sélective de sociabilité chez les animaux révèlent comment leurs phénotypes ont changé au cours de la domestication. Dans une étude célèbre, renards ont été sélectivement pour docilité et un groupe de renards qui présentaient un niveau élevé de sociabilité a été établie2. Les renards a également montrent des autres changements de phénotype impliquant la morphologie, reproduction, couleur de la robe et caractères physiologiques. Élevage de sociabilité chez les souris sélectif, un animal de laboratoire populaire, peut aider à révéler le mécanisme qui sous-tendent le changement dans une variété des phénotypes au cours de la domestication.

Sociabilité a deux composantes comportementales : approches actives pour les humains (sociabilité active) et une réduction de l’évitement des humains (docilité passive)4. Dans une étude précédente, nous avons établi trois tests comportementaux pour caractériser les niveaux de la sociabilité chez les souris : sociabilité active, docilité passive et séjour-sur-main teste5. Le premier test a été conçu pour quantifier la docilité active de la souris en mesurant le temps de latence de sa démarche spontanée vers un être humain et le temps, qu'il a passé au contact d’une main de l’homme. Le deuxième essai a été conçu pour quantifier la docilité passive en mesurant combien de temps une souris tolérée étant touchée par une main humaine. Le test de séjour disponibles visait à quantifier le comportement éviter étant légèrement caressé par une main humaine. Ces trois évaluations exigent seulement un appareil de plein champ, un appareil photo numérique et une grande paire de pincettes. Ils peuvent être remplis dans l’ordre au sein de 3 min, ce qui permet une grande quantité de données qui seront recueillies par jour.

Dans l’étude précédente, nous avons caractérisé et comparé les comportements de docilité à l’aide d’une série de souches de souris consanguines : 10 souches sauvages, une souche japonaise de dérivés de souris fantaisie et laboratoire six souches5. La plupart domestiqués ont montré une docilité passive significativement plus élevée que les souches sauvages des souches, mais la sociabilité active ne diffère pas entre les deux groupes. D’après ces résultats, nous avons conclu que les souris domestiques qui sont les fondateurs de souches de laboratoire ont été essentiellement sélectionnés pour leur docilité passive, mais pas pour la docilité active, dans l’histoire de leur élevage.

Ensuite, nous avons réalisé un élevage sélectif avec huit souches de souris sauvages pour produire une population génétiquement hétérogène6. Nous avons choisi les animaux qui ont marqué élevé sur le test de sociabilité actif et avec succès a augmenté leur sociabilité active dans les générations successives, comparativement à un groupe témoin. Ce résultat indique que les tests de mesurent de manière fiable la sociabilité chez les souris.

Nous décrivons ici la méthode complète pour la mesure des indices comportements en utilisant les trois tests comportements. Nous expliquons tout d’abord, l’installation et les appareils nécessaires. Ensuite, nous détaillons la procédure étape par étape pour les expériences en cours d’exécution, collecte de données par le biais de vidéo et l’analyse desdites données à l’aide de freeware que nous avons développés. Enfin, nous montrons les résultats représentatifs en comparant la piscine de souris sélectivement élevés avec un groupe témoin.

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Protocole

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Toutes les expériences ont été effectuées conformément aux directives pour l’expérimentation animale de l’Institut National de la génétique (NIG), et toutes les méthodes qui ont été approuvés par le Comité de NIG pour protection des animaux et l’utilisation (agrément n° 26-9).

1. les animaux

  1. Élevage sélectif
    1. Créer des dérivés sauvage hétérogènes stock (WHS)6 souris en franchissant 8 souches consanguines (MSM, HMI, BLG2, PGN2, KJR, CHD, NJL et BFM/2), tout en évitant toute consanguinité (accouplement entre frères et soeurs ou cousins)7. Conduite d’un élevage sélectif, à partir de la troisième génération (G3), en sélectionnant des souris qui affichent le plus long « temps de contact » (groupe sélectionné, 16 familles de paires d’accouplement) selon la sociabilité active d’essai (Voir l’étape 3.1).
    2. Générer le contrôle non sélectionné groupe (aussi 16 familles de paires d’accouplement) via aléatoire accouplement G3 à partir. Pour une expérience représentative, utilisez souris obtenues sélectionnés (S1) et non sélectionnés (C1) groupes de souris WHS pour montrer le modèle de docilité tant active que passive en utilisant les trois tests de sociabilité (voir étape 3.1 à 3.3). Pour les expériences, utiliser 10 souris G15 par groupe (S1 et C1).
  2. Représentant animaux de sujet
    1. Sevrer toutes les souris de leurs parents à l’âge de 3 semaines et hébergez-les dans des groupes de même-sexe avec la même portée, à l’aide de standard-taille des cages en plastique contenant des copeaux de bois, jusqu'à l’épreuve. Maintenir tous les animaux dans une animalerie NIG sous un cycle lumière/obscurité de 12/12 h (lampes allumées de 06:00 à 18:00) et une température constante (23 ± 2 ° C).
    2. S’assurer que la nourriture et l’eau sont disponible ad libitum. Testez les souris à 6 semaines d’âge pendant la période de lumière à analyser leurs interactions avec les humains au cours de la partie de la journée lorsque les humains sont généralement actives.
  3. Protocole de traitement
    1. Grandes pincettes recouverte de tubes de silicium permet de transférer les souris dans de nouvelles cages en les ramassant doucement de leur queue. Utilisez la pince à épiler pour les séparer de leurs parents au moment du sevrage et les déplacer au cours des expériences. Aucune des souris devraient recevoir une manipulation avant les épreuves de sociabilité.
    2. Transférer les souris dans une pièce expérimentale juste avant les tests de sociabilité.
    3. Garder les souris mâles séparés l’un de l’autre après l’essai, pour éviter l’agression entre mâles chez des souris WHS.

2. matériel

  1. Utiliser un appareil de plein champ (400 x 400 x 400 mm, grisâtre polychlorure de vinyle).
  2. Éclairer le champ ouvert avec une lampe à pince avec une ampoule blanche neutre (100 lux) fixée à une hauteur de 450 mm au-dessus du champ ouvert (Figure 1).
  3. Enregistrer tous les comportements à l’aide d’un appareil numérique compact disponible dans le commerce, fixée à 850 mm au-dessus du champ ouvert à l’aide d’un trépied (Figure 1).
  4. Porter des gants de tissu sous des gants de latex pour protéger les mains de se faire piquer à lors de l’essai de docilité passive (une réaction rare).
  5. Mesurer la période d’essai à l’aide d’un chronomètre.

3. les essais

Remarque : Les deux premiers critères (docilité active et passive docilité) ont été menées pendant 1 min de chaque, et le séjour-sur-main a été testé pendant moins de 1 min. Les trois tests ont été effectués dans l’appareil de terrain ouvert et enregistrement à l’aide d’un appareil photo numérique. Procédure de désinfection des iodophores doit être effectuée sur tous les appareils avant toute étude de comportement.

  1. Procédures pour test de sociabilité active
    1. Allumez l’appareil photo numérique et commencer l’enregistrement.
    2. Ramasser une souris doucement par la queue à l’aide de grandes pinces (voir étape 1.3.1) et transférer de la cage dans le centre de l’appareil de terrain ouvert.
    3. Démarrer le chronomètre.
    4. Placez la main gauche sur le coin inférieur gauche de l’appareil.
    5. Garder la paume vers le haut et déplacer les doigts lentement et régulièrement pour s’assurer que la souris connecte à la main à un homme. Le temps moyen pour déplacer tous les quatre doigts de l’auriculaire à l’index devrait être environ 0,5 s, avec un cycle de mouvement sans cesse répétées.
    6. Déplacez la main vers la souris lentement, à une vitesse moyenne d’environ 13 cm/s, s’arrêtant à 10 cm du côté du corps de la souris.
    7. Maintenir la même distance si la souris tente de s’éloigner. Si la souris se rapproche, garder la main dans la même position et continuer à bouger les doigts légèrement. Si la souris tente de se hisser vers le haut du bras, il revenir sur le terrain à l’aide de la main libre.
    8. Conclure le test après 1 min, retirer la main et procéder à l’essai de docilité passive.
  2. Procédures pour tester la docilité passive
    1. Suivez les mêmes étapes que pour le test de sociabilité actif, mais au lieu d’arrêter les 10 cm du corps de la souris, toucher doucement la souris avec le bout des doigts.
    2. Laisser les doigts dans la même position, en communiquant avec la souris, jusqu'à ce que la souris s’éloigne. Lorsque la souris tente de rompre le contact, le suivre, se déplaçant à une vitesse moyenne d’environ 23 cm/s et relancer le toucher.
    3. Conclut le test après 1 min. remettre en marche le chronomètre immédiatement pour commencer le test de séjour disponibles.
  3. Procédures pour test de séjour-sur-main
    1. Soulever la souris par la queue à l’aide de grandes pinces et placez-le délicatement sur la paume gauche. Gardez la main près du sol de l’appareil de terrain ouvert.
    2. Caressez doucement la souris à une vitesse moyenne de 0,5 s/course avec le pouce gauche jusqu'à ce qu’il laisse la main.
    3. Répétez les étapes 3.3.1 - 3.3.2 x 3.
    4. Après le troisième procès, arrêter la vidéo d’enregistrement ; tous les tests de sociabilité sont maintenant achevés.
  4. Procédures post expérimentales
    1. Peser la souris et compter le nombre de selles et d’urine laissés dans le champ Ouvrir.
    2. Marquer la souris individuellement par un poinçon de l’oreille.
    3. Essuyez l’appareil et expérimentateur gants avec un essuie-tout imbibé de désinfectant iodophore 0,2 %.
    4. Nettoyez l’appareil avec une serviette en papier sèche.

4. behavioral analyses

Remarque : Les enregistrements vidéo ont été marqués à l’aide de tanaMove version 0.01 (Windows 7), logiciel d’enregistrement événement pour les analyses comportementales (Figure 2). Le logiciel est disponible gratuitement (supplémentaire des matériaux 1) et sur notre site Internet (http://www.mgrl-lab.jp/MGRL_software.html). Un individu qui était aveugle sur les conditions d’essai a marqué toutes les séquences. La durée de tous les indices de comportements a été mesurée en incréments de 0,1-s. Au cours de la cotation, l’observateur appuyé sur la lettre correspondante sur le clavier (voir point 4.1) à noter un comportement donné.

  1. Affectation des touches pour l’analyse vidéo
    1. Affecter des touches pour chaque indice de comportement. En utilisant les touches appropriées pour chaque indice comportemental est critique pour résumer les données automatiquement à l’étape 4.3.
      Nota : Les affectations utilisées dans cette étude sont montrées à la Figure 3.
  2. Analyse vidéo
    1. Analyser chaque vidéo enregistrement 3 x pour des indices de comportements différents (Figure 3 b). Toilettage de comportement n’était pas marqué. Assurez-vous que le haut-parleur intégré de l’ordinateur est allumé afin d’entendre le bruit du minuteur dans la vidéo.
    2. Lancer tanaMove.
    3. Glissez et déposez le fichier vidéo à analyser dans la fenêtre de tanaMove. Confirmer que le fichier est chargé et que le chemin et le nom de la sortie CSV fichier dans la zone Fichier de données [.csv] est correct.
    4. Cliquez sur le bouton prêt . Elle permet d’activer une nouvelle fenêtre pour saisir les clés affectées.
    5. Cliquez sur le bouton Play pour démarrer le fichier vidéo. Cliquez sur le bouton Stop pour interrompre le fichier vidéo.
    6. Appuyez sur la touche A quand la souris est observée « en » direction ou s’approcher de la main, y compris les commandes de renifler. Appuyez sur la touche R lorsque la souris est observée « locomoting » sans titre dans la main pendant le test de sociabilité actif.
    7. Appuyez sur la touche W au moins 0,3 s (au moins trois intervalles dans la fenêtre) quand il est entendu le bruit de minuterie à 60 s.
    8. Lancer l’analyse de l’essai de docilité passive après que la main gauche pénètre dans la vidéo. Appuyez sur la touche A quand la souris est observée en direction ou s’approcher de la main et la touche R lorsque la souris est observée voyageant sans en direction de la main lors de l’essai de docilité passive.
    9. Appuyez sur la touche W au moins 0,3 s (au moins trois intervalles dans la fenêtre) quand il est entendu le bruit de minuterie à 60 s.
    10. Appuyez sur la touche T lorsque la souris est observée « rester » sur la main dans le test du séjour-à portée de main.
    11. Après l’essai de séjour disponibles, cliquez sur le bouton Stop pour arrêter l’observation vidéo.
    12. Cliquez sur le bouton retour et tapez un nouveau nom de fichier pour la sortie de données CSV.
    13. Cliquez sur le bouton prêt pour activer une nouvelle fenêtre pour saisir les clés affectées.
    14. Cliquez sur le bouton jouer pour relancer la séquence vidéo et initier l’observation du test sociabilité actif.
    15. Appuyez sur la touche T lorsque la souris est observée « contacter » l’homme, qui comprend tous les comportements de contact volontaire mais des contacts non accidentelles, telles que l’atterrissage sur un palm après avoir sauté, au cours de la sociabilité active tester.
    16. Appuyez sur la touche W au moins 0,3 s (au moins trois intervalles dans la fenêtre) quand il est entendu le bruit de minuterie à 60 s.
    17. Appuyez sur la touche T lorsque la souris permet l’expérimentateur de toucher son corps pendant l’essai de docilité passive.
    18. Appuyez sur la touche W au moins 0,3 s (au moins trois intervalles dans la fenêtre) quand il est entendu le bruit de minuterie à 60 s.
    19. Cliquez sur le bouton Stop pour arrêter la vidéo.
    20. Cliquez sur le bouton retour et tapez un nouveau nom de fichier pour la sortie de données CSV.
    21. Cliquez sur le bouton prêt pour activer une nouvelle fenêtre pour saisir les clés affectées.
    22. Cliquez sur le bouton jouer pour relancer la séquence vidéo et initier l’observation du test sociabilité actif.
    23. Appuyez sur la touche J lorsque la souris est observée « sauter » pendant le test de sociabilité actif.
    24. Appuyez sur la touche W au moins 0,3 s (au moins trois intervalles dans la fenêtre) quand il est entendu le bruit de minuterie à 60 s. Démarrez ensuite l’observation de l’essai de docilité passive.
    25. Appuyez sur la touche J lorsque la souris est observée à « sauter » lors de l’essai de docilité passive.
    26. Cliquez sur le bouton Stop pour arrêter l’observation vidéo lorsque la minuterie retentisse à 60 s.
    27. Cliquez sur le bouton retour et tapez un nouveau nom de fichier pour la sortie de données CSV.
  3. Résumer les données
    1. Enregistrez tous les fichiers de données brutes (CSV) dans le même dossier avec le fichier xlsm 2. supplémentaire (2 de matériel supplémentaire).
    2. Ouvrez le fichier xlsm supplémentaire 2. puis cliquez sur le bouton résumer .
    3. Enregistrer les résultats dans un fichier séparé et l’utiliser pour une analyse plus approfondie du comportement docilité.

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Résultats

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Précédemment, nous avons réalisé un élevage sélectif de sociabilité actif chez les souris miceandsuccessfully produite qui ont montré un haut niveau de sociabilité actif6. Les résultats représentatifs de la docilité des tests pour les groupes sélectionnés et non sélectionnés de souris à la 15ème génération (G15) sont indiquées dans la Figure 4. Souris du groupe sélectionné a marqué plus haut sur le test de sociabilité actif,...

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Discussion

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Les résultats représentatifs couvrent neuf indices comportements de la sociabilité active, docilité passive et les tests de séjour disponibles. Une comparaison des scores entre les sélectionnés et les groupes témoins ont révélé des différences évidentes dans la docilité. Ces résultats montrent que les trois tests sont valides pour mesurer la sociabilité chez les souris.

Niveaux de sociabilité chez les animaux peuvent être difficiles à quantifier de façon empirique. Plusieurs méthodes ont été d...

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Déclarations de divulgation

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ce travail a été soutenu par des subventions pour la recherche scientifique (KAKENHI) comme suit : 15H 05724, 16H 01491 et 15H 04289.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
appareil à champ ouvertO' Hara & Co. Ltd.OF-3102400&fois ; 400&fois ; Appareil photo numérique compact en polychlorure de vinyle grisâtre de 400 mm,
Ricoh Company, Ltd.La production du CX-5dans l’entreprise est terminée :
gants en latex purAS ONEBioLab, IKG-8002
chronomètreSEIKOSSBJ018
Iodophor désinfectantEcolab G.K. (CLEA Japan)CL-4123Mikro Klene
, ,,

Références

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Albert, F. W., et al. Phenotypic differences in behavior, physiology and neurochemistry between rats selected for tameness and for defensive aggression towards humans. Hormones and Behavior. 53 (3), 413-421 (2008).
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