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Article de méthode

Le stress chronique change le comportement de choix lié à l’effort dans une tâche de barrière de Y-Maze chez les souris

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DOI :

10.3791/61548

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13 août 2020

 ,  , 
1Department of Psychology, Behavioral and Systems Neuroscience Area, The State University of New Jersey, 2Graduate Program in Neuroscience, Rutgers, The State University of New Jersey

Dans cet article

Résumé

La tâche de barrière Y-maze est un test de comportement qui examine la motivation à dépenser des efforts pour la récompense. Ici, nous discutons de tester plusieurs facteurs de stress chroniques bien validés, y compris la corticostérone chronique et le stress de défaite sociale avec ce comportement, ainsi que le nouveau stress chronique non discriminatoire défaite sociale (CNSDS), qui est efficace chez les femmes.

Résumé

Les troubles de l’humeur, y compris les troubles dépressifs majeurs, peuvent être précipités par le stress chronique. La tâche de barrière Y-maze est un test de choix lié à l’effort qui mesure la motivation pour dépenser des efforts et obtenir une récompense. Chez les souris, l’exposition au stress chronique a un impact significatif sur la motivation de travailler pour une récompense de valeur plus élevée lorsqu’une récompense de moindre valeur est librement disponible par rapport aux souris non stressées. Ici, nous décrivons le paradigme chronique d’administration de corticostérone, qui produit un changement dans la réponse effort dans la tâche de barrière de Y-maze. Dans la tâche Y-maze, un bras contient 4 granulés alimentaires, tandis que l’autre bras ne contient que 2 granulés. Après que les souris apprennent à sélectionner le bras de récompense élevé, des barrières avec la taille croissante progressive sont alors introduites dans le bras de récompense élevé au cours de plusieurs sessions d’essai. Malheureusement, la plupart des paradigmes de stress chronique (y compris la corticostérone et la défaite sociale) ont été développés chez les souris mâles et sont moins efficaces chez les souris femelles. Par conséquent, nous discutons également du stress chronique non discriminatoire de défaite sociale (CNSDS), un paradigme de stress que nous avons développé qui est efficace chez les souris mâles et femelles. Les résultats répétés avec de multiples facteurs de stress chroniques distincts chez les souris mâles et femelles combinés à une utilisation accrue de tâches de comportement pertinentes par la traduction aideront à faire progresser la compréhension de la façon dont le stress chronique peut précipiter les troubles de l’humeur.

Introduction

Les troubles de l’humeur tels que la dépression et l’anxiété sont très répandus dans la société d’aujourd’hui. Des décennies de travail n’ont cessé de rechercher des traitements améliorés et des modèles de rongeurs pertinents pour étudier ces troubles complexes1. Le stress chronique est un facteur contributif pour les troubles de l’humeur comme la dépression2. Par conséquent, des paradigmes de stress chronique tels que le stress chronique de défaite sociale (SDS) et l’administration chronique de corticostérone (CORT) ont été développés chez les souris mâles et sont maintenant largement utilisés pour évaluer les effets neurobiologiques et comportementaux de l’exposition chronique au stress. Les tests comportementaux les plus largement utilisés pour évaluer les effets du stress chronique comprennent les tâches associées au comportement d’évitement, tels que le labyrinthe élevé plus, champ ouvert, et la nouveauté supprimé l’alimentation, ou avec l’efficacité antidépresseur, tels que le test de natation forcée. Cependant, ces comportements chez les rongeurs manquent sans doute de visage et, plus important encore, de validité prédictive et de pertinence translationnelle pour les troubles humains tels que la dépression.

Un paradigme populaire de stress chronique, le stress léger chronique imprévisible (CUMS), a été largement validé en utilisant des comportements tels que la préférence de saccharose3. CUMS réduit la préférence pour une solution de saccharose de 1% par rapport à l’eau et est historiquement interprété comme un comportement lié à l’anhédonie4,5. Cependant, cette réduction de la préférence de saccharose n’est pas observée chez les humains présentant le désordre dépressif majeur6,7. En outre, la préférence de saccharose ne permet pas l’étude de la motivation de récompense effortful.

Récemment, certaines recherches se sont tournées vers d’autres comportements associés à la motivation et à la récompense8,9. Ces tâches ont une valeur translationnelle prometteuse parce que des évaluations de comportement relativement similaires peuvent être effectuées chez les humains et les rongeurs. Ici, nous décrivons les paradigmes CORT et SDS et leurs effets dans une tâche comportementale de barrière de Y-maze qui mesure la motivation pour exercer l’effort pour la récompense. Nous discutons ensuite d’un nouveau paradigme de stress chronique que nous avons développé, chronique non discriminatoire stress de défaite sociale (CNSDS), qui est efficace chez les souris mâles et femelles.

L’administration chronique de corticostérone (CORT) est un paradigme conçu pour imiter le stress chronique sans expositions réelles au stress. L’activation de l’axe hypothalamus-pituitaire-surrénale par le stress entraîne la libération endogène du cortisol stéroïde surrénale chez l’homme10,11,12 et la corticostérone chez les souris13,14. La livraison de corticostérone par l’eau potable des souris mâles adultes pendant au moins 4 semaines entraîne des réponses comportementales inadaptées dans des tâches d’évitement telles que le champ ouvert, le labyrinthe élevé plus, et la nouveauté supprimée alimentation10,11,12,13,14,15,16. Fait intéressant, CORT affecte également le traitement des récompenses dans les tâches instrumentales16,17,18,19. Le paradigme CORT décrit ici produit une concentration sérique constante de moins de 100 ng/mL CORT, qui est plus de cinq fois moins que celle produite par un facteur de stress aigu comme la natation forcée15. Par conséquent, l’administration chronique de CORT est peu susceptible de causer l’hypercortisolemia. Alors que la CORT chronique n’est efficace que chez les souris mâles20, nous avons récemment démontré qu’il produit un changement robuste dans la réponse effortful dans la tâche de barrière Y-maze21. À notre connaissance, ce fut l’une des premières études à examiner les effets du stress chronique sur un comportement de choix lié à l’effort chez les souris mâles21. Une étude précédente a d’abord démontré l’impact du stress de contrainte aigu sur la prise de décision basée sur l’effort chez les rats22. Dans les comportements de choix liés à l’effort, un animal choisit soit d’exercer des efforts pour une récompense de grande valeur ou d’accepter une récompense de moindre valeur qui est plus librement disponible. Chez l’homme, l’effort-dépense pour la tâche de récompenses (EEfRT), est un jeu d’ordinateur développé pour être analogue aux tâches de choix liées à l’effort chez les souris23. La dépression entraîne des réponses inadaptées dans l’EEfRT (diminution de la probabilité de choisir des tâches difficiles pour des récompenses de grande valeur). Par conséquent, les tâches de choix liées à l’effort chez les rongeurs sont particulièrement intéressantes en raison de leur pertinence translationnelle.

Le stress de défaite sociale chronique (SDS) est l’un des modèles de stress préclinique les plus largement utilisés chez les souris mâles. Il s’agit d’un protocole de 10 jours où les grands mâles agressifs de l’éleveur à la retraite CD-1 attaquent des souris expérimentales, généralement C57BL/6J, en 5 min par jour24. Ceci produit un phénotype comportemental inadapté robuste dans un sous-ensemble de souris expérimentales. Un test d’interaction sociale est utilisé pour stratifier les souris en populations résilientes ou sensibles au stress de défaite, et plusieurs études ont utilisé cette caractéristique unique de SDS pour sonder les mécanismes de circuit moléculaire et neuronal sous-jacents à la dépendance et à la susceptibilité au stress. Ici, nous décrivons les détails du paradigme CORT et sa mise en œuvre pour la tâche comportementale barrière Y-maze. Nous discutons également des effets de SDS dans la tâche de barrière de Y-maze. La tâche de barrière Y-maze est basée sur la tâche de barrière de labyrinthe de T, qui est employée principalement dans les rats pour mesurer la motivation pour dépenser l’effort pour des récompenses élevées ou basses présentes dans les deux bras du labyrinthe8,9,25. Cette tâche a également été mise en œuvre pour étudier la réponse effortful chez les souris administrées caféine ou antagonistes de la dopamine chez les souris26. Les rongeurs peuvent soit dépenser plus d’efforts en escaladant des barrières de plus en plus grande hauteur dans un bras du labyrinthe pour une valeur de récompense plus élevée, généralement 4 pellets de récompense, ou dépenser beaucoup moins d’effort dans l’autre bras du labyrinthe pour recevoir seulement 2 pellets de récompense9. Les paradigmes de défaite sociale de 10 jours produisent un phénotype inadapté robuste chez les souris sensibles qui dure environ 30 jours, ainsi nous avons modifié la tâche de barrière de Y-maze pour former plus rapidement et tester des animaux afin de compléter toutes les expériences dans ce délai de 30 jours24. Par conséquent, ici nous détaillons également un protocole de tâche comportementale de barrière de Y-maze contenant des sessions de formation condensées et des sessions d’essai de barrière simple pour mesurer la motivation pour dépenser l’effort pour la récompense dans les souris chroniques exposées au stress.

Malheureusement, la corticostérone chronique et le stress chronique de défaite sociale ont été développés chez les souris mâles et sont moins efficaces chez les souris femelles. C’est très problématique car les femmes sont plus susceptibles que les hommes d’être diagnostiqués avec des troubles de l’humeur tels que la dépression1. Les adaptations intelligentes à SDS ont permis l’utilisation chez les souris femelles mais exigent des chirurgies difficiles ou la collecte d’urine fastidieuse26,27. Nous avons récemment décrit une simple modification du paradigme de la SDD, appelée stress chronique non discriminatoire de défaite sociale (CNSDS). Le CNSDS permet une stratification sensible et résiliente des souris mâles et femelles expérimentales28. Les souris sensibles femelles et mâles exposées au CNSDS montrent une évitement accru des bras ouverts dans le labyrinthe surélevé et du centre dans le champ ouvert et affichent une latence accrue à manger dans l’alimentation de nouveauté supprimée. Le CNSDS est également plus efficace que d’autres modifications apportées à la SDD, car les deux sexes sont combinés lors des séances de défaite. Il en résulte un rendement accru de souris expérimentales sans augmentation associée du temps et des efforts nécessaires pour compléter le protocole. Par conséquent, nous concluons ce manuscrit par une présentation approfondie de ce paradigme de stress chronique récemment développé.

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Protocole

Ces expériences ont été menées conformément aux lignes directrices des NIH sur les soins aux animaux en laboratoire et approuvées par le Rutgers University Institutional Animal Care and Use Committee.

1. Corticostérone chronique (CORT)

  1. Assigner au hasard des souris à des groupes de traitement. Diviser au hasard les souris mâles adultes C57BL/6J en groupes de véhicule et de corticostérone (CORT).
    1. Souris de véhicule de maison dans des cages distinctes, et souris de CORT dans d’autres, pendant que leur traitement est livré par la bouteille d’eau de la cage.
    2. Étiqueter les cartes d’eau spéciales à placer dans la cage qui informe le personnel de soins des animaux que les bouteilles d’eau contiennent les solutions nécessaires à l’expérience.
  2. Faire une solution de véhicule en dissolvant 3.375 g de bêta-cyclodextrine dans 750 ml d’eau du robinet dans un récipient en verre à vis de taille 1 L.
    1. Remplissez les bouteilles d’eau de cage de véhicule avec cette solution. Assurez-vous que la bouteille ne fuit pas pour mesurer la consommation de liquide.
    2. Étiqueter le contenant et le conserver à température ambiante sur l’étagère du laboratoire. Utilisez la solution du véhicule pour remplir les bouteilles de cage pendant environ 1 semaine.
    3. Remplissez les bouteilles de véhicules tout au long de la semaine. Remplissez les bouteilles de cage 1x-2x pendant la semaine si nécessaire. Passez à une bouteille fraîche 1x par semaine, soit au début ou à la fin de la semaine.
      REMARQUE : Au bout d’une semaine, la bêta-cyclodextrine commencera à recouvrir l’intérieur de la bouteille d’eau et rendra la solution trouble.
    4. Surveiller la quantité de liquide consommée deux fois par semaine et enregistrer. Peser chaque bouteille et enregistrement respectif, en prenant soin de ne pas renverser de liquide. Remplir et retourner chaque bouteille.
      REMARQUE : Une cage de 5 souris boira 80 à 120 mL de liquide en 3-4 jours.
  3. Faire la solution CORT en dissolvant d’abord 3.375 g de bêta-cyclodextrine dans 750 ml d’eau du robinet dans un récipient en verre à vis de taille 1 L. Ajouter ensuite 26,25 mg de corticostérone.
    1. Solution SONiate CORT pour dissoudre CORT dans l’eau. Placez le récipient dans un bain d’eau à ultrasons. Sonicate à 40 kHz pendant environ 30 min ou jusqu’à ce que la corticostérone soit dissoute et que le liquide semble clair.
      REMARQUE : Les homogénéisants ultrasoniques (style tip) sont également efficaces pour dissoudre le CORT.
    2. Remplissez les bouteilles d’eau pour toutes les cages CORT avec une solution. Étiqueter le contenant et le conserver à température ambiante sur l’étagère en laboratoire. La solution CORT peut être utilisée pour remplir les bouteilles en cage pendant environ 1 semaine.
      REMARQUE : Utilisez des bouteilles d’eau en verre brun ou des bouteilles opaques en plastique, car cort est sensible à la lumière.
    3. Surveiller la quantité de liquide consommée deux fois par semaine et enregistrer. Peser tous les véhicules et les souris CORT chaque semaine pour comparer le liquide consommé au poids des souris dans chaque cage.
    4. Pour déterminer le volume de liquide consommé (mL/g/jour), utilisez l’équation suivante :
      (Cage de volume bue au cours des 3-4 derniers jours) / (Poids corporel moyen des souris dans la cage) X nombre de jours depuis le véhicule ou la bouteille de CORT a été re-rempli)
      REMARQUE : Une cage moyenne de souris C57BL/6J mâles adultes n=5 adultes consommera en moyenne 0,25 – 0,30 mg/g/jour, ce qui reste généralement constant par le biais de périodes ad libitum et de nourriture privée. Ces concentrations se traduisent par des doses approximatives de 24 mg/kg/jour bêta-cyclodextrine, et 9,5 mg/kg/jour CORT15,16.
  4. Stress de la défaite sociale (SDS)
    1. Utilisez les protocoles standard de stress de défaite sociale comme décrit en profondeur ailleurs24,29.
  5. Tâche de barrière de Y-Maze
    1. Privation de nourriture pour la tâche de barrière Y-maze
      1. Le lendemain de l’achèvement du test d’interaction sociale, peser toutes les souris de contrôle et expérimentales. Ce sera leur poids corporel libre.
        REMARQUE : Ici, nous utilisons « Control » et « Experimental » pour désigner à la fois les souris expérimentales de contrôle de SDS et de SDS, ainsi qu’aux souris de véhicule et de CORT-administrées dans les paradigmes respectifs de SDS et de CORT.
      2. Pour priver les souris de nourriture, ne retirez le chow de laboratoire du côté C57BL/6J de chaque cage.
      3. Peser toutes les souris, ainsi que la quantité de chow de laboratoire qui sera donné quotidiennement, afin de maintenir correctement le poids corporel à environ 90% du poids de l’alimentation libre tout au long des tests.
        REMARQUE : La quantité de nourriture livrée dans la cage domestique de chaque souris ou souris dépendra de la fluctuation du poids corporel et de la quantité de granulés de récompense consommés chaque jour d’entraînement ou d’essai dans le labyrinthe Y.
      4. Établir une familiarité avec les granulés de récompense. Jetez une petite boule de 20 mg de granulés alimentaires à base de céréales (Bio-Serv) dans la cage domestique. Cela permettra d’établir familièrement avec les granulés et de motiver les souris à les consommer dans le Y-maze dans l’habitude et les séances de formation initiale.
  6. Appareil y-maze
    1. Construire une structure y-maze de 3/16 » de largeur opaque plexiglas de largeur, avec trois bras mesurant 26 cm de longueur, 20 cm de hauteur, et 7 cm de largeur.
    2. Utilisez des diviseurs qui glissent entre les fentes dans le labyrinthe Y pour permettre à un chercheur de fermer la boîte de départ où les souris sont initialement placées, ou de contenir la souris dans l’un ou l’autre bras une fois qu’ils ont sélectionné et entré dans les bras gauche ou droit du labyrinthe Y.
    3. Créez plusieurs barrières Y-maze de 10, 15 et 20 cm de haut à partir de mailles métalliques pour le côté vertical, et avec des plexiglas à environ un angle de 45° sur le côté arrière incliné. Cela permet aux souris C57BL/6J de s’accrocher et de monter le côté métallique vertical de chaque barrière, puis de traverser le côté en plexiglas incliné de la barrière.
      1. Ajouter des étapes minces sur le côté incliné pour permettre une plus grande traction.
  7. L’accoutumance y-maze
    1. Habituate toutes les souris de contrôle et expérimentales à l’appareil Y-maze.
      1. Le lendemain de la privation de nourriture, placer un grand nombre de granulés alimentaires à base de céréales de 20 mg (p. ex., Bio-Serv) dans le bouchon d’un tube de centrifugeuse de 50 m L et placer aux extrémités de chaque bras du labyrinthe Y. Ces bouchons servent de petits récipients alimentaires pour les souris, et les souris apprendront facilement à manger les granulés alimentaires.
      2. Placez chaque souris dans la zone de démarrage du labyrinthe Y avec le diviseur de boîte de départ en place.
      3. Après quelques secondes, retirez le diviseur, permettant à chaque souris d’explorer le y-maze pendant 15 min. Ce laps de temps permet à la souris d’explorer adéquatement tous les bras du labyrinthe et d’établir une familiarité avec l’appareil.
        REMARQUE : Certaines souris peuvent ne pas consommer de granulés alimentaires en ce premier jour d’accoutumance.
    2. Le lendemain, terminez une deuxième accoutumance de 15 min Y-maze à l’aide d’une procédure identique.
      1. Notez toutes les souris qui n’ont pas mangé de granulés. Pour ces souris, jetez une autre petite boule de granulés dans leurs cages domestiques.
  8. Formation y-maze à choix forcé
    1. Désignez le bras de récompense élevée (HR) et de faible récompense (LR) pour chaque souris.
      1. Assigner au hasard des souris dans les deux groupes de contrôle et d’expérimentation le bras gauche comme le bras de récompense élevée (HR) et le bras droit comme bras de récompense basse (LR), ou vice versa. Ainsi, 4 granulés seront disponibles dans chaque essai dans le bras gauche, HR, et 2 granulés disponibles dans la droite, le bras LR, ou le contraire.
      2. Contrebalance ces bras LR et HR désignés dans le groupe de contrôle et d’expérimentation de sorte qu’environ la moitié de chaque groupe avait le bras gauche comme bras de RH, et la moitié avait le bras droit comme bras RH.
    2. Essais de choix forcés
      1. Après les 2 jours d’accoutumance Y-maze, demandez aux souris de commencer 3 jours de 10 essais de formation à choix forcé.
      2. Pour chaque essai de choix forcé, placez la souris dans la zone de démarrage, puis retirez le diviseur, permettant à la souris 60 s d’entrer le bras gauche ou droit et de consommer les granulés disponibles. Pour chaque bloc d’essai à choix forcé hors du bras opposé avec le diviseur, forçant la souris à sélectionner l’autre bras. Pour un essai de choix forcé rh, bloquez l’accès au bras LR, ou vice versa.
      3. Retirez la souris après l’essai et réapprovisionnez les granulés respectifs qui ont été mangés.
      4. Alterner les essais de choix forcés pour chaque souris à chaque jour d’entraînement, de sorte que les souris effectuent 5 essais HR et 5 LR à choix forcé.
        REMARQUE : Les essais à choix forcés entraînent les souris à associer un bras à la récompense supérieure et l’autre à la récompense inférieure.
      5. Placez la souris dans sa cage d’origine, puis exécutez pas plus de 3-5 souris suivantes afin de maintenir un intervalle intertrial de 5 min pour chaque souris.
  9. Formation y-maze libre choix
    1. Essais de libre choix
      1. Commencez chaque séance de libre choix par un essai de choix forcé de bras de RH et de LR. Ainsi, les souris auront connu être forcé dans chaque bras avant de commencer 10 essais de libre choix.
      2. Placez chaque souris dans la zone de démarrage et retirez le diviseur. Une fois que la souris a choisi un bras et l’a traversé jusqu’à l’extrémité où se trouve la tasse contenant les granulés, placez le diviseur de bras en place de ce côté, en fermant la souris jusqu’à ce qu’elle ait consommé les granulés.
      3. Retirez la souris de nouveau à sa cage d’origine et exécutez les 3-5 souris suivantes utilisées dans ce cycle pour permettre un intervalle d’inter-essai de 5 min.
    2. Enregistrez les données suivantes : latence pour choisir un bras, une sélection de bras et une latence pour atteindre la tasse de granulés.
      1. Enregistrez qui arme la souris entre et traverse entièrement à la tasse de granulés. Enregistrez également la latence pour sélectionner ce bras et atteindre la tasse de granulés.
      2. Considérez tout essai où une souris ne parvient pas à sélectionner un bras ou ne consomme pas les 4 ou 2 granulés comme un essai omis.
    3. Critère de 70% de libre choix
      1. Enregistrez quel bras est sélectionné pour les 10 essais de libre choix par jour.
      2. Une fois qu’une souris a sélectionné le bras RH sur 7 des 10 essais dans une journée de formation libre choix (critère de 70%), déplacez la souris sur les sessions de test de barrière.
        REMARQUE : Continuer la formation libre au choix jusqu’à ce que toutes les souris atteignent le critère de 70 % du bras RH afin d’assurer à la fois une discrimination adéquate des bras RH et LR et que les souris démontrent une préférence égale pour le bras RH.
  10. Test de barrière de Y-maze
    1. Séance d’essai de barrière de 10 cm
      1. Placez la barrière de 10 cm à mi-chemin du bras HR dans le labyrinthe Y.
      2. Commencez par plusieurs essais à choix forcés pour les deux bras. Les souris résistantes à l’escalade de la barrière peuvent être incitées avec une longue et mince pièce de plexiglas.
        REMARQUE : Par expérience, nous recommandons au moins 2 essais de choix forcé pour les bras HR et LR au début de chaque session à une nouvelle hauteur de barrière. Nous recommandons d’enregistrer des essais lorsqu’il est nécessaire d’inciter la souris à grimper au-dessus de la barrière si cela devient nécessaire. Les souris apprennent généralement à grimper au-dessus de la barrière de 10 cm, qui n’est pas si haute qu’elles ne peuvent pas se tenir debout et voir au-dessus, dans les essais de 1-2. La barrière devra être placée de l’autre côté pour les souris avec le bras opposé comme bras HR désigné.
      3. Placez chaque souris dans la zone de démarrage, retirez le diviseur et laissez la souris traverser le labyrinthe et sélectionnez un bras pour 10 essais de libre choix contenant la barrière de 10 cm dans le bras HR.
      4. Si la souris choisit le côté RH, elle grimpera au-dessus de la barrière afin d’obtenir la plus grande récompense, les 4 granulés. Sinon, il sélectionnera le bras LR et traversera simplement le sol du labyrinthe pour la moindre récompense, 2 granulés.
      5. Enregistrez le bras sélectionné, et la latence pour sélectionner un bras et atteindre la tasse de granulés pour tous les essais. De même, faites pivoter 4 à 6 souris au total par cycle, pour maintenir un intervalle d’essai de 5 min.
        REMARQUE : Pulvérisez 70 % d’éthanol dans le labyrinthe Y et essuyez-les de façon constante et entre chaque souris.
    2. Séance d’essai de barrière de 15 cm
      1. Le lendemain, terminez toutes les étapes énumérées ci-dessus (étape 1.10.1), mais avec la barrière de 15 cm de haut dans le bras HR.
    3. Séance d’essai de barrière de 20 cm
      1. Le lendemain, remplissez toutes les étapes énumérées ci-dessus (étape 1.10.1), mais avec la barrière de 20 cm de haut dans le bras HR.
        NOTE: Par expérience, par la hauteur de barrière de 20 cm la majorité des souris sensibles À SDS ou CORT Experimental (et même plusieurs souris de contrôle) déplaceront leurs réponses au bras LR, car ils ne sont pas assez motivés pour grimper au-dessus de la barrière haute de 20 cm. En outre, les adaptateurs en plexiglas peuvent avoir besoin d’être utilisés afin d’empêcher les souris de grimper du haut de cette barrière sur les bords des murs Y-maze. Nous ne recommandons pas la construction d’un labyrinthe Y plus grand, car il devient plus difficile pour l’expérimentateur de remplir les granulés dans chaque tasse et d’enlever les souris après chaque essai.
    4. Session de test de discrimination de récompense
      1. Pour s’assurer que les souris de contrôle et les souris expérimentales présentent des leviers adéquats et similaires de discrimination de récompense, effectuez une séance de test de discrimination.
      2. Suivez tous les pas ci-dessus (étape 1.10.1) mais placez une barrière de 10 cm dans le bras LR. Maintenant, les deux bras contiennent des barrières de 10 cm, et les souris devront grimper soit pour obtenir la récompense de 4 ou 2 granulés.
      3. Enregistrer la latence et la sélection des bras pour les 10 essais.
        NOTE : Comme les souris devront déployer le même effort pour obtenir l’une ou l’autre récompense, les souris devraient sélectionner le bras RH dans la plupart des essais. Pour examiner les latences pour sélectionner le bras RH et LR, calculez une latence moyenne du bras RH et une latence moyenne du bras LR pour chaque souris. Ensuite, comparez la latence pour sélectionner les deux bras à l’aide d’un ANOVA mixte bidirectionnel, avec SDS (Control, SDS-Susceptible, SDS-Resilient) comme facteur entre sujets, et le bras (bras HR, bras LR) comme facteur intérieur-sujets.

2. Stress chronique non discriminatoire de défaite sociale (CNSDS)

  1. Écran pour le comportement agressif dans les souris CD-1
    1. Placez un mâle et une souris C57BL/6J femelles dans la cage domestique de chaque CD-1 pendant 180 s ou jusqu’à ce que le CD-1 attaque les deux souris. Ces souris C57BL6/J n’ont pas besoin d’être naïves et ne seront pas utilisées dans d’autres expériences. Au cours de cette phase de dépistage de l’agresseur, ne cohouse C57BL/6J souris avec des souris CD-1.
      1. Enregistrer la latence pour attaquer les deux souris C57BL/6J pour chaque CD-1.
      2. Sélectionnez tous les agresseurs cd-1 qui attaquent les souris C57BL/6J mâles et femelles dans un délai de 60 secondes sur des séances consécutives sur un total de 3 séances de dépistage. D’autres peuvent être utilisés pour co-loger dans les cages à domicile.
        NOTE: Une mise en garde importante de la défaite sociale est la présence de blessures à la suite de l’agression physique. Chaque souris dans le criblage et les phases expérimentales devraient être vérifiées pour des blessures et traitées avec le désinfectant de chloro-hexane si de petites lésions cutanées présentes. Toute souris dont la blessure est supérieure à 1 cm doit être retirée de l’expérience.
  2. Assignez des souris à des groupes témoins et expérimentaux.
    1. Rassemblez tous les mâles adultes naïfs et les souris C57BL/6J adultes, ainsi que les éleveurs masculins sélectionnés de CD-1, ainsi que les mâles CD-1 à utiliser dans le co-logement.
      1. Assigner au hasard des souris C57BL/6J mâles et femelles adultes à des conditions témoins ou expérimentales. Chaque homme et chaque femme seront jumelés pour toutes les séances de défaite sociale dans le groupe expérimental cnsds. Les mâles et les femelles du groupe de contrôle du CNSDS tourneront chaque jour.
      2. Assignez les mâles CD-1 à utiliser dans les séances de défaite sociale ou à être co-logés avec les mâles et les femelles expérimentaux après chaque session, qui alterneront quotidiennement pour chaque paire de souris mâles et femelles C57BL/6J.
  3. Stress chroniquement non discriminatoire de défaite sociale (CNSDS)
    1. Apportez toutes les souris à la salle de défaite sociale dédiée, y compris tous les mâles CD-1, CNSDS Control mâle et femelle C57BL/6J souris, et CNSDS expérimental mâle et femelle C57BL/6J souris.
      1. Aligner 4 à 6 cages de mâles CD-1 avec des mâles et des femelles C57BL/6J avec des cages CD-1 à l’avant et des cages C57BL/6J derrière.
      2. Indiquez avec des étiquettes d’identification de cage quelle souris est attaquée et alors co-logée avec quel CD-1 pour assurer l’organisation de toutes les souris.
        REMARQUE : Après avoir initialisé des expériences le premier jour, les souris peuvent être tournées pour les 9 sessions de défaite restantes de telle sorte que chaque paire masculine et femelle C57BL/6J soit tournée d’une cage vers la gauche pour chaque session. Cela permet une nouvelle interaction avec les nouveaux CD-1 à chaque session.
    2. Procédure expérimentale de groupe CNSDS
      1. Placez un mâle adulte et une souris C57BL/6J femelle adulte dans la cage de chaque mâle agresseur CD-1 pour une session de défaite sociale de 5 min.
      2. Enregistrement de la latence d’attaque et de fréquence d’attaque pour les souris expérimentales C57BL/6J mâles et femelles.
      3. Après 5 minutes, retirer la souris mâle C57BL/6J et placer dans la cage du mâle CD-1 co-logé, séparé par une barrière en plexiglas claire et perforée. Souris cd-1 et femelle C57BL/6J avec une barrière en plexiglas claire et perforée similaire. Alternez si mâle ou femelle souris C57BL/6J est logé avec l’agresseur CD-1 chaque jour.
        REMARQUE : Après chaque interaction quotidienne de 5 minutes, chaque souris sera évaluée pour les blessures et les blessures traitées si elle est inférieure à 1 cm. Toute blessure supérieure à 1 cm entraînera l’ablation et l’euthanasie immédiate de la souris. Ainsi, les souris expérimentales mâles et femelles sont co-logées avec l’agresseur cd-1 pendant 5 jours et avec le nouveau CD-1 pas utilisé dans la session d’attaque pour les 5 jours restants. Des barrières en plexiglas claires et perforées empêchent l’interaction physique mais permettent un contact sensoriel avec l’agresseur du CD-1 dans les 24 heures entre les séances. Le lavage vaginal peut être exécuté sur toutes les souris femelles environ 30 minutes après la défaite chaque jour comme décrit précédemment28.
    3. Procédure du groupe témoin CNSDS
      1. Placez une femelle de contrôle dans la cage de maison d’un Mâle de contrôle C57BL/6J souris.
      2. Après 5 min, séparer les souris et placer un diviseur en plexiglas clair et perforé entre les souris.
      3. Remettre les souris dans la pièce de la colonie et les placer sur une étagère séparée sous le titre de cages expérimentales du CNSDS. Dans la salle de la colonie, nous avons désigné des étagères où les souris stressées sont logées séparément des autres souris dans la salle de la colonie. En outre, les effets peuvent être vus chez les souris non stressées si elles ont été témoins de l’agression qui a lieu, comme on le voit dans les paradigmes de défaite sociale par procuration30
      4. Notez tout comportement d’attaque ou de montage au cours de chaque interaction de contrôle.
    4. Les souris mâles et femelles témoins seront introduites à un nouveau conspécifique les jours suivants, comme c’est le cas dans les groupes traditionnels de contrôle du stress de la défaite sociale. Terminez 10 jours consécutifs de contrôle et de sessions expérimentales du CNSDS.
      1. Après avoir terminéth la 10ème et dernière session de contrôle ou de CNSDS expérimentale, co-maison toutes les souris et de maintenir ce co-logement tout au long de tous les tests comportementaux. Chaque cage sera composée de 2 souris qui sont séparées de chaque côté du diviseur en plexiglas pour permettre l’exposition sensorielle. Les souris témoins sont logées avec d’autres souris témoins du sexe opposé, tandis que les souris expérimentales sont co-logées avec des souris expérimentales de sexe opposé.
      2. Chaque femelle de contrôle C57BL/6J est co-logée avec le mâle de contrôle C57BL/6J avec lequelles elle a interagi dans la10ème session, avec un diviseur clair et plexiglas placé dans la cage pour séparer les deux souris.
      3. Environ 24 heures après la session de défaite finale exécuter un test standard d’interaction sociale pour déterminer si CNSDS réduit le comportement social avec une nouvelle souris CD-1 par rapport au contrôle, et de stratifier les souris « résilients » ou « sensibles » au stress24,29.
    5. Testez les souris mâles et femelles expérimentales de contrôle et de CSND dans d’autres comportements, y compris la tâche de barrière de labyrinthe Y, et stratifier le groupe de CNSDS dans les groupes CNSDS-Résilient et CNSDS-Susceptible.
  4. Test d’interaction sociale
    1. Configuration initiale pour le test d’interaction sociale
      1. 24 heures après la dernière séance de défaite du CNSDS, effectuez un test d’interaction sociale.
      2. Prenez tous les souris de contrôle et d’expérimentation, ainsi qu’un nouveau mâle CD-1 non utilisé dans le paradigme du CNSDS, dans une salle comportementale séparée pour exécuter un test d’interaction sociale.
      3. Trouvait une chambre de champ ouvert standard (75 cm x 75 cm) sous une caméra d’enregistrement connectée à un logiciel de suivi comportemental (p. ex., EthoVision) fonctionnant sur un ordinateur dédié.
      4. Mettre en place une nouvelle expérience avec une zone d’interaction sociale de 24 cm x 24 cm entourant un conteneur d’interaction (petit récipient en plexiglas perforé mesurant environ 10 cm x 10 cm x 10 cm) qui abritera le nouveau CD-1 le long d’un mur du champ ouvert, dans le deuxième de 2 essais consécutifs de 2,5 min. Ainsi, une zone d’interaction de 7 cm de large entoure le conteneur abritant la nouvelle souris CD-1.
    2. Exécution d’une souris dans le test d’interaction sociale
      1. Placez chaque souris dans un coin éloigné du champ ouvert pour un essai de 2,5 minutes sans CD-1 présent et démarrez le logiciel d’enregistrement.
        REMARQUE : Gardez à l’esprit que le conteneur d’interaction doit être placé au centre d’un mur du champ ouvert et ne contenir aucune souris CD-1 pour ce premier essai.
      2. Après 2,5 min, retirez la souris de nouveau dans sa cage d’origine. Nettoyez le champ ouvert avec 70% d’éthanol.
      3. Placez le nouveau mâle CD-1 dans un deuxième cube de plexiglas perforé le long du milieu d’un mur du champ ouvert.
      4. Encore une fois, placez la souris dans le coin du champ ouvert pour un deuxième essai de 2,5 min, maintenant avec le CD-1 présent, et démarrez le logiciel d’enregistrement.
      5. Retirez la souris et placez-la dans sa cage. Retirez le CD-1 et placez-le dans sa cage d’origine. Nettoyez le champ ouvert avec 70% d’éthanol.
    3. Exécutez les souris restantes de contrôle de CNSDS et expérimentales et calculez le rapport d’interaction.
      1. Répétez cette procédure avec toutes les autres souris afin de quantifier le temps passé dans la zone d’interaction dans l’essai 1 et l’essai 2 pour chaque contrôle CNSDS et souris expérimentale.
      2. Pour calculer un ratio d’interaction, comparez le temps passé dans la zone d’interaction sociale dans l’essai 2 (CD-1 présent) par rapport à l’essai 1 (CD-1 absent), en utilisant l’équation suivante :
        Rapport d’interaction = (temps dans la zone d’interaction dans l’essai 2)/(temps dans la zone d’interaction dans l’essai 1)
    4. Stratifier les souris comme « CNSDS-Résilient » ou « CNSDS-Susceptible ». Les souris résilientes ont un rapport d’interaction de > 1,0, tandis que les souris sensibles ont un rapport d’interaction de <=1.0.
      1. Dans les mesures comportementales ultérieures telles que la tâche de barrière de Y-maze ou d’autres essais de comportement, sous-divisent les souris expérimentales de CNSDS dans ces phénotypes CNSDS-résilients et CNSDS-sensibles.
      2. Ainsi, pour les femelles, des ANOVA à sens unique peuvent être menées entre les groupes de contrôle cnsds, cnsds expérimental-résilients et cnsds, avec des comparaisons post-hoc pour déterminer les différences entre les groupes, le cas échéant.
      3. Pour les comparaisons de différences de sexe, effectuer des ANOVA bidirectionales avec le CNSDS (Control, Resilient, Susceptible) et le sexe (homme, femme) comme facteurs entre sujets. Utilisez des comparaisons post-hoc, le cas échéant.

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Résultats

Le CORT chronique a été administré pendant 4 semaines, suivi d’une formation et d’un test de barrière y-maze (figure 1A). Dans une cohorte distincte, le paradigme de la SDD de 10 jours a été suivi de la même formation et des essais dans la tâche de barrière de Y-maze (figure 1C), pour déterminer l’effet de ces paradigmes de stress chronique sur le comportement de choix lié à l’effort chez les souris mâles. Cort chronique et SDS ont tous deux réduit le poids corp...

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Discussion

Bien que le paradigme chronique cort fournit une dose constante de CORT dans l’eau potable, de l’expérience il peut y avoir une certaine variabilité dans la quantité consommée par les souris. En outre, la consommation ne peut être évaluée que pour la cage totale, et une moyenne prise en fonction du nombre de souris dans la cage. En outre, le déversement peut se produire lors de la pesée des bouteilles, le transfert des souris pour des tests de comportement, ou lors du changement à une cage fraîche. Cependant, le suivi de...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à révéler.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier Thomas Grace pour la construction de Y-mazes, barrières, et cages de défaite sociale. Les auteurs tiennent à remercier Jay Lee, Karina Stech et Prachi Srivastava pour leur aide dans la collecte de données. Ces travaux ont été financés par NIMH Grant R01 MH112861 (BAS).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Feuille acryliqueMcMaster Carr8560K215Transparent, 3/16 » d’épaisseur, 24 » X 36"
Bêta-cyclodextrineSigma-AldrichC4767500 mg
C57BL/6J SourisJackson Labs000664Adultes âgés de 7 à 8 semaines
CorticostéroneSigma-AldrichC2505 ou C27840100 ou 500 mg
Souris CD-1 mâlesCharles River022"Retired Breeders"Feuille
PVCMcMaster Carr8560K215Blanc, 3/16 » d’épaisseur, 48 » X 48"
Nettoyeur à ultrasons à semi-conducteursFisher ScientificFS-28Doit atteindre 40 kHz
Toile de fil d’acierMcMaster Carr9219T1431 pi X 2 pi
acrylique

Références

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