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Behavior

Comportement de construction de nid comme indicateur tôt des déficits comportementaux chez les souris

Published: October 19, 2019 doi: 10.3791/60139
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Department of Psychology, Cognitive Behavioral Neuroscience, George Mason University

Summary

Ici, nous présentons un protocole pour quantifier le comportement de construction de nidification chez les souris, qui est connu pour être altéré dans plusieurs désordres et maladies neurologiques. Ce protocole examine l'utilité de quatre matériaux et offre la possibilité de quantifier l'accord d'évaluateur dans la notation, améliorant la validité et la fiabilité de l'analyse.

Abstract

La construction du nid est un comportement inné chez les rongeurs mâles et femelles, même lorsqu'ils sont élevés en laboratoire. À ce titre, de nombreux chercheurs fournissent aux rongeurs des matériaux synthétiques et/ou naturels (comme la ficelle, les tissus, le coton, le papier et le foin) comme mesure de leur bien-être général et comme évaluation auxiliaire pour prédire le déclin possible de la cognition. En règle générale, les changements dans les comportements de nidage, tels que l'échec de créer un nid, indiquent un changement dans la santé ou le bien-être. En outre, le comportement de nidifage est sensible à de nombreux défis environnementaux et physiologiques, ainsi qu'à de nombreuses mutations génétiques sous-jacentes aux états pathologiques de la maladie. Le protocole suivant décrit un paradigme de comportement de nidage qui explore l'utilisation de quatre types de matériel de nidifage. En outre, le protocole utilise des corrélations intraclasses pour démontrer que la fiabilité inter-rater est plus élevée lorsque les nids sont construits à partir de papier déchiqueté par rapport à d'autres matériaux de nidage communs tels que les carrés de coton, les torsions de papier, et l'acbe molle literie. La méthodologie choisie et les considérations statistiques (c.-à-d. corrélation intraclasse) pour cet analyse peuvent être d'intérêt pour ceux qui mènent des expériences évaluant la qualité de vie des souris.

Introduction

La construction de nids est un comportement inné chez de nombreux animaux tels que les oiseaux, les poissons, les rongeurs et les grands singes, et il attire plus d'attention pour son utilité potentielle dans l'étude des maladies neurologiques et des troubles caractérisés par un bien-être diminué et altérés activités de la vie quotidienne1. Les souris, mâles et femelles, construisent des nids de taille similaire à des fins de reproduction, de conservation de la chaleur et d'abri; plus important encore, ils continuent de le faire même lorsqu'ils sont élevés en laboratoire2. Hess, Petrovich et Goodwin3 soutiennent que les stimuli biologiquement appropriés sont primordiaux pour induire des comportements biologiquement appropriés tels que la nidanisation; cependant, une variété de matériaux naturels et artificiels, tels que le foin, le chanvre, la ficelle de coton, les bandes de papier, les boules dentaires de coton, et les carrés pressés de coton, ont été employés pour évaluer le comportement de bâtiment de nid2. Les changements dans ces comportements de nidifage (c.-à-d. l'omission de créer un nid à partir du matériel fourni) indiquent généralement un changement dans la santé ou le bien-être. Dans la plupart des cas, le manque de construction de nids est attribué à plusieurs facteurs qui ont un impact négatif sur le bien-être. Ces exemples qui ont tous effectivement diminué la qualité de la construction du nid chez les souris comprennent des températures extrêmes; stimulation douloureuse; maladie et infection induites; mutations génétiques; et lésions cérébrales dans les zones préoptiques médiales, septum et hippocampe4,5,6.

La maladie d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative progressive caractérisée par la perte de tissu cérébral, l'accumulation de plaques amyloïdes extracellulaires et les enchevêtrements neurofibrillaires intracellulaires composés de microtubules associés à des microtubules protéines, tau7. En outre, la maladie d'Alzheimer se caractérise par, plus particulièrement, des déficits dans l'apprentissage et la mémoire et des déficiences des activités de la vie quotidienne. Chez la souris, les activités de la vie quotidienne sont généralement examinées par le biais de la roue circadienne8,9,10,11, bien que de nouvelles alternatives, telles que la nidance, sont de plus en plus en popularité. Il a été démontré que la nidinage est sensible aux manipulations (p. ex., mutations génétiques, facteurs de stress environnementaux) qui ont été identifiées comme des facteurs de risque et/ou des causes de la maladie d'Alzheimer. En tant que tel, la nidanisation peut être utilisée comme un analyse supplémentaire ou complémentaire dans de nombreuses souches de souris qui modélisent ces caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Par exemple, Deacon et ses collègues12 ont mesuré la construction de nids de souris Tg2576 avec la protéine précurseur amyloïde suédoise (APPswe) et la préséniline 1 (PS1) mutations génétiques. La qualité des nids construits par des souris Tg2576 logées en groupe était significativement pire que celle des témoins de type sauvage à l'âge de 3 et 12 mois. En accord avec ces résultats, Filali et coll.13 ont signalé que des souris mâles APPswe/PS1 logées à l'endroit de deux morceaux de coton de 5 x 5 cm ont construit des nids significativement plus pauvres sur une échelle de 1 à 5 (1 nid non touché, 5 - un nid presque parfait). Les souris transgéniques ont constamment construit des nids pires à l'âge de 6, 9 et 12 mois par rapport à leurs homologues de type sauvage, et dans certains cas, les souris Appswe/PS1 n'ont pas réussi à construire un nid à partir du coton fourni.

Des recherches antérieures de notre laboratoire ont démontré que les souris de type sauvage C57BL/6J construisent des nids nettement meilleurs à partir de carrés de coton que les souris CRND8 et CRND8/E49. Cependant, la majorité des expériences utilisant des carrés de coton pressés semblent être variables, avec des souris de type sauvage ne montrent pas les scores élevés attendus par rapport aux souris transgéniques qui sont censés montrer des scores très bas dans la nidisation2, qui peut en partie conduire à un l'absence de différences dans les paramètres estimés (c.-à-d. les différences moyennes) et la signification statistique. L'absence de différences peut être due en partie au vieillissement inadéquat des souris ou au temps alloué à la nidance. Alternativement, le matériel de nidifage peut être un défi supplémentaire, résultant en plus de variabilité en raison des préférences méthodologiques des chercheurs dans la quantité et le type de matériau, qui peuvent même interagir avec la souche de la souris. Par exemple, Robinson-Junker et ses collègues14 ont fourni du matériel de literie transformé ou non transformé de différentes tailles (c.-à-d. petits ou gros flocons) aux souris C3H/HeNCrl et aux souris BALB/cAnNCrl, qui sont généralement observées, respectivement, comme étant pauvres et fortes. constructeurs de nids. Lorsqu'elles sont fournies de la literie non transformée, les souris C3H ont construit des nids de qualité moins complexes, mais similaires à ceux des souris BALB/c.  De même, Martin et ses collègues15 ont comparé la complexité du nid de différents matériaux de nidation donnés aux souris chevreuils, un parent éloigné des espèces de Mus musculus qui ont des différences évolutives distinctes (c.-à-d. plus susceptibles de s'enfouir dans les arbres et sous-brosse et sont plus actifs en captivité), mais reçoivent des soins d'élevage similaires que les souris de laboratoire communes et de construire des nids à partir de tout matériel doux et fibreuxdisponible16,17,18.  Les femelles et les éleveurs avec des chiots dans la cage à la maison ont construit des nids plus complexes que les mâles, et les auteurs suggèrent que ces différences comportementales peuvent être dues aux changements associés dans les concentrations de progestérone chez les souris de cerf15. Plus important encore, les souris ont construit des nids plus complexes composés de papier brun suivis de carrés de coton et de cylindres de coton, et les nids les moins complexes ont été construits à partir de papier blanc et de carrés de mini-coton dispersés.

Malgré la popularité croissante de la nidination, les considérations concernant les pratiques scientifiquement valides, rentables et sensibles au temps sont peu discutées. Compte tenu des défis méthodologiques et économiques susmentionnés, ce protocole étudie l'utilité de différents matériaux de niding - carrés de coton, torsions de papier, papier déchiqueté et literie transformée - dans le comportement de nidage. Plus précisément, nous avons fourni tous les matériaux de nidage aux témoins de type sauvage C57BL/6J âgés et aux souris APOE e4 de la maladie d'Alzheimer afin d'étudier n'importe quel génotype potentiel par des interactions matérielles dans la qualité de nidance. De plus, l'expérience visait à évaluer la fiabilité inter-rater des nids construits à partir de différents matériaux. Pris ensemble, ce protocole démontre la supériorité d'un matériau de nidage dans cet échantillon - du papier déchiqueté - en termes de qualité du nid et d'accord de marqueur, avec l'intention d'améliorer la validité et la fiabilité de l'essai de nidage.

Protocol

Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d'utilisation des animaux de l'Université George Mason et sont conformes aux lignes directrices énoncées par l'Évaluation et l'accréditation des soins aux animaux de laboratoire.

1. Animaux et considérations avant l'évaluation

  1. Pour ce protocole, utilisez des souris sauvages adultes, 9 - 12 mois C57BL/6J(n ' 10) (stock ' 000664) souris de type sauvage et aPOE e4 souris(n - 11) à partir d'un hemizygous J20 (stock #006293) x homozygous APOE e4 (stock #012307) croix.
  2. Dans la salle d'habitation, des souris de maison de groupe avec des compagnons de litière du même sexe avec un enrichissement approprié (par exemple, pour ce protocole, les souris ont été fournis une roue de course, igloo, et un petit jouet à mâcher en nylon). Groupe-maison 4 - 6 souris femelles, et 4 mâles dans une cage à la maison de 356 mm L x 485 mm W x 218 mm H.
    REMARQUE : Les chercheurs peuvent envisager de mettre en œuvre des stratégies avant et/ou après la nidanisation afin d'éviter l'agression en cage lorsque les souris sont réintroduites après les essais de nidage. Ces stratégies peuvent inclure, sans s'y limiter, la manipulation quotidienne avant les tests comportementaux pour mieux acclimater les souris à la manipulation pendant les tests comportementaux, les chercheurs et le personnel de l'élevage19, la séparation et le logement individuel souris agressives, ou la réduction du nombre de souris dans la cage à foyer20, en fonction de la gravité des combats en cage, des blessures observées21, etc.

2. Configuration de la chambre et de la nidation

  1. Assurez-vous que chaque souris effectue quatre essais (1 matériel par essai). Randomisez l'ordre du matériel de nidage pour chaque souris afin d'éviter un effet d'ordre.
  2. Préparer les cages dans une salle d'essai séparée. Des conditions environnementales record (p. ex., 22,2 ' 22,3 'C, 45-47% d'humidité, lumières sur 9:00 AM - 9:00 PM) de telle sorte qu'ils sont cohérents dans les essais et sont identiques à la salle d'habitation. Fournir de la nourriture et de l'eau ad libitum.
    1. Attribuez à chaque souris un numéro ou une lettre d'identification aléatoire (ID). Fixez la carte d'identification aléatoire à une cage de 29,2 x 18,4 cm.
    2. Enregistrez l'identification/étiquette d'animal d'origine et toute autre pièce d'identité nécessaire dans un dossier de colonie pour s'assurer que les assistants et le personnel d'élevage demeurent aveugles aux conditions.
  3. Commandez au hasard le placement en cage dans la salle d'essai de sorte que les souris sauvages et transgéniques ne soient pas séparées de façon inappropriée (c.-à-d. sur les côtés opposés de la pièce, sur des étagères séparées, etc.).
  4. Préparer les matériaux de nidage en couvrant suffisamment le fond de la cage. Utilisez environ 100 g de literie à base de maïs pour les essais de papier carré, torsadé et déchiqueté, et environ 100 g de litière douce pour l'essai d'épis doux.
  5. Si vous utilisez un bécher pour disperser le matériau de nidance, remplissez le bécher d'une literie de maïs ou d'épis mous.
  6. Placez le premier matériau de nidage dans la séquence avant d'introduire la souris dans la cage. Ce protocole utilisait (1) un seul carré de coton pressé, (2) une seule torsion de papier, (3) 100g de literie douce d'épi seulement (c.-à-d., aucune literie ou matériel de nidage supplémentaire ajouté), et (4) 2.5 g de propre (pas d'encre), papier d'imprimante blanc déchiqueté coupé en bandes de 5 à 7cm. Disperser les matériaux de nidanage tels qu'ils sont indiqués à la figure 1 (ligne de base).

Figure 1
Figure 1: Mise en place de la cage pour chaque matériau. Toutes les souris ont terminé un essai avec chaque type de matériau pour un total de quatre essais. La literie Corncob tapisse tout le fond des cages contenant une torsion de papier, un carré de coton pressé et du papier déchiqueté. La litière douce d'épi a été uniformément dispersée à travers la cage pour encourager des souris à séparer dehors les petits carrés de coton du corncob. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

3. Essai de nidanage

  1. Commencer le premier essai de nidifage à la même heure de la journée au début du cycle de lumière (p. ex., 9 h).
  2. Apportez la cage d'accueil contenant les souris dans la salle d'essai. Retirez chaque souris de la cage d'accueil et placez-la dans sa cage de nidage assignée avec le matériau déjà placé dans la cage. Retournez les cages d'accueil à la salle d'habitation.
  3. Permettre aux souris de terminer 1 essai pendant 24 h sans être dérangée.
  4. 24 h après le début du premier essai, retour à la salle d'essai.
  5. Enlevez soigneusement le couvercle de la cage et photographiez le nid de chaque souris, en capturant l'iD assigné sur la photographie et en minimisant l'apparence de tout matériel à l'extérieur de la cage.
    REMARQUE : Attendez que la souris se déplace du nid avant de tenter de l'enlever de la cage. Il est fortement recommandé de photographier le nid pendant que la souris est dans la cage, mais hors du nid. Tenter d'enlever la souris de la cage avant de photographier peut potentiellement faire sursauter la souris, se déplacer ainsi sur le dessus des matériaux de nidanage et les disperser.
  6. Retirez délicatement la souris de la cage de nidage et placez-la dans une cage de retenue temporaire. Débarrassez-vous de la literie et des matériaux de nidage, remplacez la literie et fournissez le matériau de nidage suivant dans la séquence, et retournez la souris à la cage de nidanage.
  7. Répétez au besoin pour obtenir des scores pour les 4 essais. Il est recommandé d'utiliser du papier déchiqueté et les critères de notation qui l'accompagnent, bien que les chercheurs puissent être intéressés à utiliser les autres matériaux discutés dans ce protocole.
  8. Lorsque tous les essais sont terminés, retournez les souris dans leurs cages d'origine. Observez les souris pour tout comportement agressif potentiel. L'agression peut se produire chez les mâles sauvages plus âgés.
    REMARQUE : Aux fins de ce protocole, des souris ont été testées une fois vers l'âge de 9 à 12 mois. La nidination doit être effectuée à plusieurs âges (c.-à-d. à un âge plus précoce, dépendant de la souche choisie, avant l'début des traits phénotypiques) pour documenter la diminution de la capacité de nidance au fil du temps et démontrer le rôle causatif probable de la neurodégénérescence.

4. Notation et évaluation de la fiabilité inter-rater

  1. Fournir des images de base pour chaque matériau de nidation à au moins 2 personnes aveugles à l'étude. Bien qu'il ne soit pas nécessaire, assurez-vous que les marqueurs sont familiers avec le concept de nidanage. Lorsque vous formez des marqueurs, fournissez une série de nids d'exemples (p. ex., figure 2 pour le papier déchiqueté) pour familiariser les marqueurs avec chaque type de matériel (le cas échéant) et les critères de notation.
    1. Évaluer chaque nid sur une échelle de 1 à 5 à l'aide des informations d'échelle suivantes (adaptées de Deacon, 2006)2. Voir Figure 2 comme exemple de notation à l'aide de papier déchiqueté.
    2. Attribuez un score de 1 lorsque le papier déchiqueté ou les petits carrés sont restés éparpillés dans la cage, ou le carré de coton ou la torsion est resté intact;
    3. Attribuer une note de 2 lorsque certains matériaux ont été construits dans un nid, mais plus de 50 % du matériau n'a pas été utilisé pour la construction du nid (c.-à-d. qu'il est resté dispersé ou que la majorité du matériau d'origine est restée intacte);
    4. Attribuez une note de 3 lorsqu'un nid notable fut construit, mais plusieurs pièces étaient encore dispersées;
    5. Attribuez une note de 4 lorsque presque tout le matériel a été utilisé pour le nid, mais peu de morceaux de matière sont restés dispersés ou étaient près du nid;
    6. Attribuez une note de 5 lorsque tout le matériel a été utilisé pour faire un nid identifiable.
      REMARQUE : Les marqueurs doivent prendre des pauses et revoir les photos de base afin d'éviter la fatigue et les préjugés pendant la procédure de notation. Les marqueurs ne doivent pas discuter de points les uns avec les autres pour éviter les préjugés. Les marqueurs devraient discuter des scores après la fin de la notation, ou si d'autres discussions sont nécessaires pour modifier les scores, ce qui peut potentiellement résoudre les problèmes avec des corrélations intraclasses (ICC). Les corrélations intraclasses seront effectuées à l'aide des étapes énumérées à la section 4.2.

Figure 2
Figure 2: Exemple de notation en utilisant les critères pour le papier déchiqueté, le matériau préféré. De gauche à droite : 1 - le papier déchiqueté est resté intact; 2 - une partie du papier a été construite dans un nid, mais la plupart des pièces sont restées dispersées; 3 - un nid notable a été construit, mais plusieurs pièces étaient encore dispersées; 4 - la plupart des pièces ont été utilisées pour le nid, mais certaines pièces ont été dispersées près du nid; 5 - toutes les pièces ont été utilisées pour faire le nid. Notez que sur les photographies, le numéro attribué à l'animal est indiqué pour éviter de ne pas être aveugle. La couleur de la carte est aléatoire. Les chercheurs devraient permettre à la souris de rester dans la cage afin d'éviter de surprendre la souris, ce qui pourrait potentiellement disperser le nid. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

  1. Recueillir et saisir les scores et le format du fichier de données de telle sorte que les scores de chaque marqueur pour chaque matériel sont dans des colonnes séparées.
    REMARQUE: Si vous utilisez le fichier supplémentaire 1, s'il vous plaît noter que le script de codage pour cette analyse nécessite libre, les logiciels open source (par exemple, paquet irr dans RStudio)22,23. Le script supprime les en-têtes et les variables des sujets (c.-à-d. la rangée supérieure et les iD des animaux) pour effectuer la corrélation intraclasse (ICC). Exécutez le script pour effectuer un accord bidirectionnel, les moyennes des mesures ICC en mettant en évidence la section délimitée du code et en frappant Ctrl-Enter ou Command-Enter.
  2. Comparez la CPI aux critères existants24,25,26. En règle générale, les valeurs ICC supérieures à 0,80 correspondent à une forte fiabilité inter-rater, justifiant la moyenne des scores à un moment donné(Fichier supplémentaire 2).
  3. Utilisez les mêmes critères ICC pour la fiabilité intra-rater, ce qui peut être intéressant pour ceux qui procèdent à la notation pour la première fois.
    CAUTION: Les marqueurs devraient marquer les mêmes nids photographiés dans la semaine suivant l'évaluation initiale. Procédez avec prudence avec la moyenne des données lorsque l'ICC est faible, car cela peut fausser les données ou produire des conclusions nulles. Si les valeurs de l'ICC sont faibles, alors (1) une formation supplémentaire pour les buteurs peut être nécessaire, (2) les marqueurs peuvent avoir besoin de discuter de leur raisonnement pour les scores de nid, (3) un autre évaluateur indépendant peut être nécessaire pour faire un appel de jugement concernant les scores, ou (4) intra-rater la fiabilité peut devoir être évaluée. Si la fiabilité intra-rater est faible, alors une formation supplémentaire ou un marqueur différent peut être nécessaire.

5. Considérations statistiques

  1. Effectuer des analyses statistiques, le cas échéant. Pour les données qui ne violent pas les hypothèses de normalité mais qui utilisent plusieurs matériaux pour chaque souris (c.-à-d. un effet à l'intérieur des sujets), utilisez une analyse mixte de la variance (ANOVA).
    1. Si vous utilisez des codes fournis comme fichiers supplémentaires, veuillez télécharger des paquets supplémentaires qui sont spécifiés dans le script27,28,29,30.
    2. Si vous effectuez un ANOVA mixte à l'aide du script fourni, exécutez le script pour convertir tous les fichiers de données grand format en format long (c.-à-d., au lieu de variables répétées dans les colonnes, convertissez les cellules pour les répéter à travers les lignes). Un exemple de fichier de données est inclus dans ce manuscrit pour démontrer comment convertir un fichier de données de grand format en format long.
    3. Conduisez l'ANOVA mixte, tel que spécifié dans le script. Notez que si le test de Sphéricité de Mauchly est violé, alors mettez en œuvre des facteurs de correction tels que la correction De Greenhouse-Geisser.
    4. Effectuez tous les tests posthoc nécessaires pour examiner les différences entre les facteurs avec plus de 2 niveaux, tel que spécifié dans le script de codage. Dans cet exemple, effectuez des tests posthoc Bonferroni pour comparer les différents types de matériaux de nidanage.
      REMARQUE : Si vous n'utilisez qu'un seul matériau de nidification, n'incorporez pas de facteur à l'intérieur des sujets. Si la collecte de données à plusieurs moments, cependant, incorporer ces mesures répétées comme si les niveaux d'un facteur à l'intérieur des sujets.
      REMARQUE : Dans certains cas, les souris de type sauvage peuvent avoir des scores parfaits et présenteront ainsi un effet de plafond, conduisant à une distribution non normale2. Envisager des tests statistiques appropriés (p. ex., des tests non paramétriques avec des mesures alternatives de tendance centrale et de dispersion), des méthodes de normalisation ou des approches robustes (modélisation des effets mixtes pour des mesures répétées) lors de l'analyse des données.

Representative Results

Les résultats des quatre différents matériaux de nidage fournis aux souris wildtype et APOE e4 sont expliqués comme suit. Sur la base de critères existants, la CPI a montré un fort accord entre les trois codeurs pour les quatre matériaux de nidage (papier déchiqueté ICC 0,94; carré ICC 0,91; literie ICC 0,87; torsion ICC 0,87); par conséquent, les trois scores ont été moyens ensemble pour créer une seule note pour chaque matériel fourni. Un ANOVA mixte 2 x 4 a donné un effet principal significatif du génotype, F(1, 19) 31,30, p lt; 0,01, p2 - 0,62. Dans l'ensemble des quatre matériaux fournis, les souris de type sauvage ont obtenu une meilleure note sur la qualité du nid (3,18 à 0,20) comparativement aux souris APOE e4 (1,98 à 0,16). En outre, l'ANOVA mixte a produit un effet principal significatif de la matière, F(3, 57) 57,48, p lt; 0,01, p2 - 0,75. Les comparaisons comparables avec la correction de Bonferroni ont montré que le papier déchiqueté (4,11 à 0,20) a été noté de qualité significativement plus élevé(p 'lt; 0,05) que le carré (1,95 à 0,21), la literie (2,21 à 0,21), ou la torsion (1,94 à 0,20), sans différences observées entre le carré, la literie et les matériaux de torsion (tous p 'gt; 0.99). Il n'y avait aucune interaction significative entre le génotype et le matériel. Les données sont affichées à la figure 3.

D'autres expériences de notre laboratoire ont donné des résultats similaires dans les modèles précoces de la maladie d'Alzheimer. Par exemple, comme l'a démontré la figure 4, les souris P301L rTg4510 (htau) de 5,5 mois ont construit des nids nettement pires à partir de papier déchiqueté par rapport à leurs homologues de type sauvage assortis à l'âge31. De même, les souris doubles J20 (hAPP)/htau et htau simples ont construit des nids plus pauvres à partir de papier déchiqueté par rapport à leurs homologues wildtype et CAMKIIa-promoteur seulement, à 3,5 et 7 mois d'âge32 (données non montrées).

Figure 3
Figure 3: Qualité nominale des nids fabriqués à partir de différents matériaux fournis aux souris wildtype et APOE e4. Un effet principal du génotype (lt; 0.01) a démontré que les souris sauvages construisaient constamment de meilleurs nids fabriqués à partir du papier déchiqueté, des carrés de coton pressés, de la torsion de papier, et de la literie molle d'épi par rapport aux souris aPOE e4. L'effet principal du matériau (llt; 0,01) a également démontré que les nids construits à partir du papier déchiqueté étaient de qualité supérieure comparativement aux trois autres matériaux. Le papier déchiqueté avait la mesure de fiabilité inter-rater la plus élevée évaluée par la CPI. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4
Figure 4: Nids de papier râpé construits par dessouris wildtype et htau, sur ou hors de l'eau de zinc. (A) Nids représentatifs construits par des souris wildtype et htau de 5,5 mois, sur de l'eau ou de l'eau de contrôle (tap) complétée par 10 parties par million zinc (un biométal impliqué dans la maladie d'Alzheimer). Les nids ont été marqués sur l'échelle 1 à 5 en utilisant les critères spécifiés. De gauche à droite : wildtype et eau de zinc (4,54 à 0,52); wildtype et eau de contrôle (4,15 à 0,80); htau et eau de contrôle (3,08 à 0,64); htau et eau de zinc (2,46 à 0,97). (B) Une interaction génotype-eau a démontré que les souris htau sur l'eau de zinc construisaient des nids significativement pires par rapport aux autres groupes (en); en outre, des effets simples ont montré que les souris htau sur l'eau de zinc ont construit des nids pires que les souris de htau sur l'eau de contrôle. Les souris de type sauvage sur l'eau de contrôle et les nids construits par l'eau de zinc de plus haute, et de qualité similaire, par rapport à leurs homologues htau. Réimprimé à partir de Journal of Alzheimer's Disease, Vol 64, Craven, KM, Kochen WR, Hernandez CM, Flinn JM, Zinc Exacerbates Tau Pathology in a Tau Mouse Model, 671-630, Copyright (2018), avec la permission de IOS Press31. La publication est disponible à IOS Press par http://dx.doi.org/10.3233/JAD-180151. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Supplementary File 1
Dossier supplémentaire 1: Fichier de codage supplémentaire - niding. R Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Supplementary File 2
Dossier supplémentaire 2: AD Study nesting scores.csv S'il vous plaît cliquez ici pour télécharger ce fichier.

Discussion

La nidanisation est un comportement de rongeurs d'une importance évolutive et a été utilisé pour évaluer l'activité de la vie quotidienne et le bien-être général chez les souris2. La facilité de procéder à l'essai, sa fiabilité et sa validité faciale font de la nidisation un complément pratique à de nombreux tests comportementaux tels que le terrier, le rythme circadien et le toilettage. Mais, à mesure que la nidification devient plus couramment utilisée en laboratoire, les diverses combinaisons pour effectuer, quantifier et interpréter l'augmentation de la nidification. En tant que tel, d'autres recherches sont nécessaires pour explorer les meilleures procédures méthodologiquement et pratiquement saines pour la nidisation, de sorte que la validité et la fiabilité de l'essai ne sont pas sacrifiées pour les coûts, le temps de test, et d'autres procédures qui réduisent le fardeau d'essai .

La qualité du bâtiment du nid est en effet sensible au type de literie fournie ainsi qu'au génotype. Dans l'ensemble, les souris de type sauvage ont construit des nids nettement meilleurs que les souris APOE e4, quel que soit le matériau de nidanage; cependant, les souris wildtype et APOE e4 construisent des nids de qualité significativement plus élevée à partir de papier déchiqueté par rapport aux trois autres matériaux de nidage. D'autres études fournissent des preuves corroborantes concernant le papier déchiqueté : les souris ont construit des nids plus complexes à partir de bandes de papier déchiquetées qu'avec des carrés de coton pressés, des tissus et de la literie de tremble33. En outre, les nids construits à partir de bandes de papier déchiquetées ont été qualitativement évalués comme plus «naturalistes» que ceux faits d'autres matériaux, qui sont caractérisés par la forme du nid lui-même et la hauteur des murs autour de la cavité du nid dans afin de former un dôme6,33. En tant que tel, le choix du matériel approprié pour cet analyse est essentiel afin de mieux observer le comportement naturel dans un environnement relativement contrôlé, c'est-à-dire le cadre de laboratoire. Plus important encore, bien que ce protocole évaluait la nidisation une fois à l'âge de 9 à 12 mois, nous soulignons que la nidation devrait être effectuée à plusieurs âges. La simplicité de ce protocole permet de le mener plusieurs fois, idéalement avant l'enclence des déficits qui accompagnent la neurodégénérescence. Les mesures répétées offrent la possibilité de documenter le rôle causatif probable de la neurodégénérescence dans la diminution de la capacité de nidance.

Il a été démontré que la construction naturelle du nid diffère d'une souris de différentes souches de fond34, et en tant que telle, la qualité et la forme globales du nid peuvent différer non pas en raison du transgène d'intérêt, mais en raison de la souche de fond. Par exemple, les ancêtres des souris C57BL/6 étaient considérés comme des nids « trou », tandis que les ancêtres des souris BALB/C étaient considérés comme des nesters « de surface »35. Les souris sur le fond C3H ou croisent avec cette souche, comme l'hybride C3H/He-C57BL/6 avec E4 utilisé dans Graybeal et al.9 sont également considérés comme des nichoirs pauvres; ainsi, les chercheurs devraient fortement envisager d'utiliser des souris témoins sur le même fond que les souris transgéniques, ce qui améliorerait globalement le rôle direct et causal du transgène, plutôt que le fond, dans la neurodégénérescence et les déficits subséquents dans le nid comportement de construction.

Certaines expériences utilisent souvent un seul marqueur pour juger qualitativement de la complexité du nid; cependant, nous faisons l'argument d'inclure plus de marqueurs, et plus important encore, les buteurs aveugles aux conditions expérimentales. Grâce à cette approche, nous avons utilisé trois marqueurs indépendants et aveugles et une corrélation intraclasse pour évaluer l'accord entre les marqueurs, qui, avec une formation de base, a donné des corrélations intraclasses élevées qui étaient indicatives d'une grande fiabilité inter-rater et un accord solide sur la qualité du nid. En outre, des dizaines de nids composés de carrés de papier déchiqueté et de coton avaient les corrélations intraclasses les plus élevées, ce qui indique un accord plus fort et une plus grande cohérence parmi les marqueurs. L'accord solide fournit également une justification pour la moyenne des scores multiples ensemble, une stratégie mise en œuvre au hasard dans la recherche comportementale. Bien que cette stratégie exige plus d'individus et, vraisemblablement, plus de temps pour marquer les nids, elle réduit efficacement les biais dans les évaluations qualitatives telles que la nidisation.

Les matériaux de nidifage utilisés dans cet analyse avaient à peu près un prix égal, à l'exception de la literie douce. La literie commerciale pour la nidinage peut être économiquement débrouillarde pour certains expérimentateurs; toutefois, Martin et coll.15 font remarquer que les carrés de coton, comparativement à d'autres matériaux comme le papier froissé, sont l'un des matériaux les plus chers disponibles à l'achat. Cela peut être dû à la disponibilité, au stockage et à l'administration faciles, mais d'autres chercheurs peuvent opter pour des matériaux aussi valables et fiables, surtout lorsqu'ils sont contestés par un grand nombre d'animaux dans une installation, le nombre d'essais de nidation, les restrictions de temps pour nids de notation et les coûts élevés des cages. Ainsi, le papier déchiqueté peut être une option plus faisable et appropriée. En outre, la capture de données pour notre méthode peut être effectuée immédiatement (c.-à-d. la notation en personne), bien que les photographies doivent être hautement prises en considération afin d'enregistrer, d'enregistrer et de quantifier de nouveau les nids, si désiré aux fins de l'évaluation de l'inter- et de l'intra-rater fiabilité à des moments ultérieurs. Comme nous l'avons mentionné, nous insistons fortement sur l'inclusion de plusieurs marqueurs pour les pratiques de « test et de re-test » à évaluer en vue d'une entente, car ces procédures méthodologiquement saines sont souvent négligées.

En conclusion, nous croyons que la méthodologie et les considérations statistiques (c.-à-d. corrélation intraclasse) pour cet analyse peuvent être d'intérêt pour des expériences évaluant la qualité de vie, le bien-être général, et les activités de la vie quotidienne chez les souris.

Disclosures

Les auteurs n'ont rien à révéler.

Acknowledgments

Nous tenons à remercier Kevin Quant, Mario Martinez et Edwin Portillo pour avoir marqué des nids, Rachel Barkey pour avoir aidé à la préparation du tournage, et Stephen Lippi et Deborah Neely pour avoir relu ce manuscrit. Nous tenons également à remercier le Département de psychologie d'avoir couvert les coûts des cages pour cette expérience, et les gardiens de l'Établissement animalier de l'Institut Krasnow pour leur soutien.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Corncob bedding Envigo 7092 1/8 in bedding for cotton squares, shredded paper, and paper twist trials
Cotton Squares Envigo Iso-Blox
Diamond Twists Envigo 7979C.CS Paper twists used in protocol
Mouse - APOE4 e4 Jackson Laboratories #012307 Homozygous APEO4 e4 mouse bred with hemizyous J20 mouse
Mouse - C57BL/6J Jackson Laboratories #000664 Wildtype mouse for controls
Mouse - J20 Jackson Laboratories #006293 Hemizygous mouse bred with the homozygous APOE e4 mouse to generate cross
Rstudio R Core Team V1.1.463 Run with R version 3.5.3 (2019-03-11) -- "Great Truth". Note: additional R Packages are included in provided code and can be installed from CRAN
Soft Cob Envigo 7087C

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Comportement Numéro 152 Construction de nids activités de la vie quotidienne ADL bien-être évaluation du bien-être maladie d'Alzheimer
Comportement de construction de nid comme indicateur tôt des déficits comportementaux chez les souris
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Neely, C. L. C., Pedemonte, K. A., Boggs, K. N., Flinn, J. M. Nest Building Behavior as an Early Indicator of Behavioral Deficits in Mice. J. Vis. Exp. (152), e60139, doi:10.3791/60139 (2019).

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