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Article de méthode

Évaluation du biais de jugement de la souris par le biais d’une tâche de creusement olfactif

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DOI :

10.3791/63426

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4 mars 2022

 ,  ,  , 
1Department of Integrative Biology, University of Guelph, 2Institute of Cell Biology and Neurosciences, National Scientific and Technical Research Council-University of Buenos Aires, 3Laboratory of Experimental Animals, Faculty of Veterinary Sciences, National University of La Plata, 4Department of Animal Biosciences, University of Guelph

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Cet article fournit une description détaillée d’un nouveau protocole de biais de jugement de souris. Les preuves de la sensibilité de cette tâche de creusement olfactif à l’état affectif sont également démontrées et son utilité dans divers domaines de recherche est discutée.

Résumé

Les biais de jugement (JB) sont des différences dans la façon dont les individus dans des états affectifs / émotionnels positifs et négatifs interprètent des informations ambiguës. Ce phénomène a longtemps été observé chez l’homme, les individus dans les états positifs répondant à l’ambiguïté « avec optimisme » et ceux dans les états négatifs montrant plutôt un « pessimisme ». Les chercheurs qui cherchent à évaluer l’affect animal ont tiré parti de ces réponses différentielles, développant des tâches pour évaluer le biais de jugement comme indicateur de l’état affectif. Ces tâches sont de plus en plus populaires dans divers types et domaines de recherche. Cependant, pour les souris de laboratoire, les vertébrés les plus largement utilisés dans la recherche et une espèce fortement utilisée pour modéliser les troubles affectifs, une seule tâche JB a été validée avec succès comme sensible aux changements de l’état affectif. Ici, nous fournissons une description détaillée de cette nouvelle tâche JB murine, et des preuves de sa sensibilité à l’affect de la souris. Bien que des améliorations soient encore nécessaires, l’évaluation de la souris JB ouvre la porte à la fois à des questions pratiques concernant le bien-être de la souris et à des questions fondamentales sur l’impact de l’état affectif dans la recherche translationnelle.

Introduction

La mesure du biais de jugement modulé affectivement (désormais JB) s’est avérée être un outil utile pour étudier les états émotionnels des animaux. Cette approche innovante emprunte à la psychologie humaine puisque les humains éprouvant des états affectifs positifs ou négatifs (émotions et humeurs à long terme) démontrent de manière fiable des différences dans la façon dont ils traitent l’information 1,2,3. Par exemple, les humains souffrant d’anxiété ou de dépression peuvent interpréter les expressions faciales neutres comme négatives, ou les phrases neutres commemenaçantes 4,5. Il est probable que ces biais aient une valeur adaptative et soient donc conservés chez les espèces 6,7. Les chercheurs qui cherchent à évaluer l’affect animal ont habilement tiré parti de ce phénomène, opérationnalisant l’optimisme comme l’attente accrue de récompense en réponse à des signaux neutres ou ambigus, et le pessimisme comme l’attente accrue de punition ou d’absence de récompense 8,9. Ainsi, dans un cadre expérimental, les réponses optimistes et pessimistes à des stimuli ambigus peuvent être interprétées comme des indicateurs d’effet positif et négatif, respectivement10,11.

Comparées à d’autres indicateurs de l’affect animal, les tâches JB ont le potentiel d’être des outils particulièrement précieux car elles sont capables de détecter à la fois la valence et l’intensité des états affectifs10,11. La capacité des tâches JB à détecter les états positifs (par exemple, Rygula et al.12) est particulièrement utile puisque la plupart des indicateurs d’affect animal se limitent à la détection d’états négatifs13. Au cours des tâches JB, les animaux sont généralement entraînés à répondre à un signal discriminatif positif prédisant la récompense (par exemple, un son à haute fréquence) et à un signal discriminatif négatif prédisant la punition (par exemple, un signal à basse fréquence), avant de se voir présenter un signal ambigu (par exemple, un ton intermédiaire)8. Si, en réponse à des signaux ambigus, un animal effectue « avec optimisme » la réponse entraînée pour le signal positif (comme s’il s’attendait à une récompense), cela indique un biais de jugement positif. Alternativement, si les animaux démontrent la réponse négative entraînée pour éviter la punition, cela indique un « pessimisme » ou un biais de jugement négatif.

Depuis le développement de la première tâche JB réussie pour les animaux par Harding et ses collègues8, plusieurs tâches JB ont été développées pour un large éventail d’espèces dans divers domaines de recherche7. Mais malgré leur popularité croissante, les tâches JB animales sont souvent exigeantes en main-d’œuvre. De plus, peut-être parce qu’ils sont méthodologiquement différents des tâches humaines qui les ont inspirés, ils produisent parfois des résultats nuls ou contre-intuitifs14 et ne donnent généralement que de petites tailles d’effet de traitement15. Par conséquent, les tâches JB peuvent être difficiles à développer et à mettre en œuvre. En fait, pour les souris de laboratoire, les vertébrés les plus largement utilisés dans la recherche16,17 et une espèce fortement utilisée pour modéliser les troubles affectifs18, une seule tâche JB a été validée avec succès comme sensible aux changements de l’état affectif19 malgré de nombreuses tentatives au cours de la dernière décennie (voir le matériel supplémentaire de Resasco et al.19  pour un résumé). Cet article décrit la tâche JB murine récemment validée, détaillant sa conception biologiquement pertinente et soulignant les façons dont cette tâche humaine peut être appliquée pour tester des hypothèses importantes pertinentes pour l’affect de la souris. Dans l’ensemble, le protocole peut être mis en œuvre pour étudier les effets affectifs de toute variable d’intérêt sur JB chez la souris. Cela inclurait les variables de traitement catégorielles décrites ici (effets de la drogue ou de la maladie, conditions environnementales, antécédent génétique, etc.), ou les relations avec des variables continues (changements physiologiques, comportements de cage à domicile, etc.).

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Protocole

Les expériences ont été approuvées par le Comité des soins aux animaux de l’Université de Guelph (PUA no 3700), menées conformément aux lignes directrices du Conseil canadien sur les soins aux animaux et rapportées conformément aux exigences d’ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments)20 .

1. Préparation de l’expérience

  1. Conception expérimentale (voir Tableau 1).
    REMARQUE: Ce test comportemental est une tâche de creusement Go / Go basée sur l’odeur, dans laquelle les souris doivent creuser pour obtenir des récompenses de grande ou de faible valeur. Il utilise une arène rectangulaire (Graphique 1) avec deux bras, dans lesquels un bras est parfumé tandis que l’autre n’est pas parfumé. Comme indiqué ci-dessous, les souris sont entraînées à faire la distinction entre les signaux d’odeur positifs et négatifs avant de se voir présenter un mélange d’odeurs ambigu.
    1. Les cages attribuent pseudo-aléatoirement des cages à des groupes de stimulus discriminatif positif (DS+) à la menthe ou à la vanille comme suit.
      REMARQUE: Ce protocole n’a été validé que pour les souris affectées au mélange d’odeurs de vanille DS+ (voir Résultats représentatifs et Resasco et al.19 pour plus de détails). Toutefois, des essais pilotes sont fortement recommandés pour confirmer que les mélanges DS+, DS et ambigus satisfont aux exigences d’une évaluation valide de l’JB (étapes 4.7.3 et 5.3). Ainsi, les méthodes décrites ici comprennent le test d’une vanille et d’une menthe DS +, pour fournir un exemple d’un groupe qui répond avec succès aux exigences d’évaluation de JB (les souris vanille DS +) et d’un groupe qui ne le fait pas (les souris menthe DS +). Des essais pilotes antérieurs permettraient d’identifier ce type de problème à l’avance.
    2. Souris Mint DS+ : pour ces souris, lors de la configuration de l’arène pour l’entraînement (voir l’étape 1.4 ci-dessous), marquez les distributeurs de parfum et les pots contenant une récompense de grande valeur avec le signal d’odeur de menthe, et ceux ne contenant aucune récompense avec le signal d’odeur de vanille.
    3. Souris Vanille DS+ : pour ces souris, lors de la configuration de l’arène pour l’entraînement (voir l’étape 1.4 ci-dessous), marquez les distributeurs de parfums et les pots contenant une récompense de grande valeur avec le signal d’odeur de vanille, et ceux ne contenant aucune récompense avec le signal d’odeur de menthe.
      REMARQUE : Cette tâche consiste en des essais d’entraînement renforcés et des essais non renforcés. Pendant les essais non renforcés, aucune récompense n’est accessible aux souris (voir l’étape 1.4.3 ci-dessous) et le signal d’odeur ambigu pour les souris DS+ à la menthe et à la vanille est le même mélange menthe/vanille 1:1.
    4. Attribuez pseudo-aléatoirement des cages à des groupes de bras parfumés gauche ou droit (contrebalancement entre les groupes d’odeurs DS+) comme suit.
    5. Gauche : pour ces souris, lors de la configuration de l’arène pour l’entraînement et les tests (voir l’étape 1.4 ci-dessous), marquez le bras gauche avec le signal d’odeur DS+ ou DS- approprié et assurez-vous que le bras droit est toujours non parfumé (marqué uniquement avec de l’eau distillée).
    6. Droite : pour ces souris, lors de la configuration de l’arène pour l’entraînement et les tests (voir l’étape 1.4 ci-dessous), marquez le bras droit avec le signal d’odeur DS+ ou DS- approprié et assurez-vous que le bras gauche est toujours non parfumé (marqué uniquement avec de l’eau distillée).
    7. Attribuez au hasard à chaque animal un « code aveugle » comme suit.
      REMARQUE: La mise en aveugle permet au chercheur manipulant les souris et notant leur comportement de ne pas être conscient de l’identification ou du traitement de l’animal, évitant ainsi un biais subjectif indésirable. Il s’agit d’une étape obligatoire pour se conformer aux lignes directrices ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments) et à d’autres documents de référence20.
    8. Ajoutez une colonne pour le code aveugle dans une feuille de calcul contenant chaque ID d’animal et le traitement correspondant auquel ils ont été affectés.
    9. Attribuez au hasard à chaque animal un code unique (p. ex., une combinaison de lettres et de chiffres « A2 ») qui n’est pas lié au numéro de cage ou au traitement.
      REMARQUE : Toute randomisation doit être effectuée à l’aide d’un générateur de nombres aléatoires (p. ex., Random.org). Au cours de cette étape de randomisation, contrebalancer le traitement, la souche, etc., le cas échéant. Faites-le faire par un assistant de recherche qui restera « sans insu » au traitement tout au long des expériences. Cette personne ne doit pas recueillir de données pendant les tests, afin d’éviter les évaluations biaisées.
    10. Pendant toute la collecte de données, fournissez au chercheur « aveugle » qui est en temps réel et en vidéo une latence de creusement et de fouiller la durée avec seulement le code aveugle de l’animal pour garder le chercheur aveugle au traitement.
      REMARQUE: Les feuilles de calcul utilisées lors de la collecte de données n’incluront que le code aveugle de l’animal et la latence correspondante pour creuser et creuser la durée de chaque essai. À la fin des expériences, l’identification de l’animal et les informations de traitement correspondantes peuvent être ajoutées à la feuille de calcul, ce qui permet aux chercheurs de « lever l’aveugle » pour les analyses de données.
  2. Préparation du matériel.
    1. Récompenses alimentaires de grande valeur : casser des croustilles de banane sucrées séchées en morceaux d’environ 0,5 cm x 0,5 cm à la main.
    2. Récompenses alimentaires de faible valeur: à l’aide d’une planche à découper et d’un couteau, coupez le chow de rongeur (du régime alimentaire régulier des animaux) en environ 0,125 cm3 morceaux.
      REMARQUE: Des tests pilotes visant à identifier les récompenses de valeur élevée et faible doivent être effectués avant de commencer la tâche.
    3. Essences de menthe et de vanille : À l’aide d’une seringue ou d’une micropipette de 1 mL, ajouter l’extrait de menthe et de vanille dans des tubes centrifuges étiquetés. Diluer les extraits 1:4 avec de l’eau distillée et mélanger en inversant plusieurs fois. Faites-les quotidiennement et inversez-les à plusieurs reprises avant utilisation pour vous assurer que les mélanges sont frais et consistants.
    4. Mélange d’odeurs ambiguës: après avoir dilué les essences de menthe et de vanille, ajoutez des volumes égaux à un tube de centrifugeuse (créant un mélange 1: 1 des essences diluées). Faites-les le jour de l’essai des réponses au mélange d’odeurs ambiguës et inversez-les à plusieurs reprises avant utilisation pour vous assurer que le mélange est frais et cohérent.
      NOTE: Les essais pilotes visant à identifier les dilutions appropriées et les mélanges d’odeurs intermédiaires sont fortement encouragés pour assurer l’utilité des sondes ambiguës, car l’intensité peut varier d’un fabricant à l’autre, d’un lot à l’autre. Si plusieurs indices ambigus sont proposés, assignez au hasard des souris aux indices de test presque positifs, médians et presque négatifs. Voir Discussion pour plus de détails.
    5. Tampons de coton: coupez chaque coton circulaire en six morceaux égaux (leur permettant de tenir dans les cassettes de tissu utilisées comme distributeurs de parfums).
      REMARQUE: Le nombre de récompenses alimentaires de grande et de faible valeur, de tampons de coton et de volumes de mélanges d’odeurs dépendra du nombre de sujets testés. Veuillez consulter le tableau 1 pour le nombre d’essais par sujet dans chaque phase et le tableau 2 pour le matériel requis dans chaque type d’essai.
    6. Identifier la zone expérimentale : Effectuer une formation et des tests sur un banc dans la salle de la colonie ou ailleurs. Mener tous les essais à la lumière rouge pendant la phase sombre lorsque les souris sont actives.
  3. Pré-entraînement (1 semaine avant les expériences) pour creuser dans la cage de la maison.
    1. Pour chaque cage testée, versez une petite quantité de litière en épi de maïs dans deux pots de creusement (juste assez pour couvrir le fond du pot) pour aider les friandises à rester au centre du pot lorsqu’elles sont enterrées.
    2. Dans un pot, placez des morceaux de récompense de grande valeur sur la couche d’épi de maïs afin que chaque souris de la cage puisse avoir un morceau (par exemple, trois morceaux de chips de banane pour une cage de trois souris). Dans l’autre pot, placez des morceaux de récompense de faible valeur sur la couche d’épi de maïs afin que chaque souris de la cage puisse avoir un morceau (par exemple, trois morceaux de chow pour une cage de trois souris).
    3. Versez lentement la litière en épi de maïs sur les friandises dans chaque casserole, en les recouvrant et en remplissant les pots à une hauteur de 3 cm.
    4. Placez simultanément un pot de grande valeur et un pot de faible valeur dans chaque cage pendant 10 minutes. Après 10 min, retirez les pots de toutes les cages.
    5. Jetez tout épi de maïs et les friandises restant dans le pot. Essuyez soigneusement tous les pots avec de l’éthanol à 70% pour éviter que les odeurs d’animaux et de cages n’influencent les essais futurs.
    6. Répétez les étapes 1.3.1 à 1.3.5 une fois par jour pendant 5 jours consécutifs.
      REMARQUE: L’objectif de cette phase est de permettre à tous les compagnons de cage de creuser et de manger une friandise avant le début de la formation formelle. Cela facilite également l’accoutumance aux récompenses alimentaires.
  4. Arène mise en place pour l’entraînement et les tests.
    1. Placez l’arène sur un établi sous la lumière rouge. Essuyez soigneusement tous les composants de l’arène, les pots de creusement et les distributeurs de parfums avec 70% d’éthanol pour éliminer la poussière et les odeurs des essais précédents.
    2. Préparez les pots de creusement comme suit.
    3. Placez les récompenses alimentaires appropriées dans le « compartiment inaccessible » (voir la figure 1).
      REMARQUE : Les récompenses incluses dans ce compartiment dépendent des friandises (le cas échéant) enfouies dans un essai donné (voir le tableau 2). Ainsi, chaque pot contiendra toujours un morceau de chip de banane et un morceau de chow à travers les deux compartiments.
      1. Pots d’odeurs DS+ : pendant les essais renforcés, placez un morceau de chow dans le compartiment inaccessible et enterrez un morceau de chips de banane dans la zone accessible du pot.
      2. DS- pots d’odeurs: pendant les essais renforcés, placez un morceau de chow et un morceau de chip de banane dans le compartiment inaccessible. Aucune récompense alimentaire ne sera disponible dans la zone accessible du pot.
      3. Pots non parfumés: pendant les essais renforcés, placez un morceau de chip de banane dans le compartiment inaccessible et enterrez un morceau de chow dans la zone accessible du pot.
      4. Lors de tous les essais non renforcés (positifs, négatifs et ambigus), placez un morceau de chow et un morceau de chip de banane dans le compartiment inaccessible. Aucune récompense alimentaire ne sera disponible dans la zone accessible du pot.
        REMARQUE: Cette étape vise à empêcher l’odeur des friandises enterrées de révéler quel pot est récompensé. Ainsi, la barrière entre les deux compartiments est perforée pour faciliter la transmission des odeurs.
    4. Versez une petite quantité de litière en épi de maïs dans chaque pot pour garder les récompenses alimentaires centrées lors de l’enterrement. Placez un morceau de la récompense alimentaire appropriée (voir le tableau 2) sur la couche d’épi de maïs et versez lentement la litière en épi de maïs sur les friandises, en les recouvrant et en remplissant les pots jusqu’à une hauteur de 3 cm.
    5. À l’aide d’une seringue ou d’une micropipette de 1 mL, prélever 0,1 mL du mélange d’odeurs approprié (c.-à-d. menthe, vanille ou mélanges ambigus) ou de l’eau distillée (voir le tableau 2) et l’injecter directement sur l’épi de maïs dans un mouvement circulaire.
    6. Préparez des distributeurs de parfums.
      1. Placez un morceau de coton dans la base de la cassette de tissu. À l’aide d’une seringue ou d’une micropipette de 1 mL, prélever 0,1 mL du mélange d’odeurs approprié (c.-à-d. menthe, vanille ou mélanges ambigus) ou de l’eau distillée (voir le tableau 2) et l’injecter sur le morceau de coton. Couvrez la cassette de tissu avec son couvercle pour enfermer le coton parfumé en créant un distributeur de parfum.
    7. Placez les pots de creusement aux extrémités des bras et les distributeurs d’odeurs au début de chaque bras. Insérez la « porte » amovible juste avant les fentes de la cassette pour bloquer l’entrée dans les bras de l’arène et pour créer le compartiment de départ (voir Figure 1).
      REMARQUE: Les pots de creusement, les distributeurs de parfums et les seringues doivent être clairement étiquetés et utilisés uniquement pour un parfum tout au long des expériences afin d’éviter le mélange involontaire d’indices d’odeur (c.-à-d. utiliser un ensemble différent de matériaux pour la menthe, la vanille, les mélanges non parfumés et ambigus).

2. Formation au creusement : 5 jours, deux essais positifs par jour (tableau 2)

  1. Souris rapides pendant 1 h avant de s’entraîner dans leur cage à domicile en retirant la nourriture de la trémie.
  2. Configurez l’arène pour un essai positif renforcé en suivant les instructions de configuration de l’arène ci-dessus (étape 1.4).
  3. Le jour 1 de l’entraînement au creusement, placez les récompenses alimentaires sur la litière en épi de maïs de 3 cm au lieu de les enterrer.
  4. Enterrez progressivement les récompenses plus profondément sous l’épi de maïs au cours des 4 jours suivants, jusqu’à ce qu’elles soient situées au bas de la litière de 3 cm au jour 5 (c’est-à-dire le jour 1: au-dessus de l’épi de maïs, le jour 2: enterré par une très fine couche d’épi de maïs, le jour 3: enterré à mi-chemin du fond du pot, le jour 4: enterré les trois quarts du chemin jusqu’au fond du pot, et jour 5: enterré au fond du pot).
  5. Déplacez les souris de leur cage d’origine vers une cage de transport vide. Placez une carte de repère avec le code de store de l’animal sur le dessus de la cage de transport afin que le chercheur qui mène des expériences reste aveugle à l’identification et au traitement de l’animal. Transportez des souris dans la zone expérimentale.
    REMARQUE: Les étapes 2.1 et 2.5 doivent être complétées par un assistant de recherche familier avec les souris. Les étapes ultérieures au cours des essais seront menées par un chercheur aveugle à l’identification animale (et au traitement, le cas échéant). Manipulez toujours les souris en utilisant la manipulation de tasse (main ouverte) ou la manipulation de tunnel (avec un gobelet en papier ou un tunnel en plastique) pour éviter les effets aversifs de la manipulation traditionnelle de la queue21.
  6. Déplacez les souris de la cage de transport vers le compartiment de départ de l’arène. Retirez la « porte » de départ, abaissez immédiatement le couvercle en plexiglas au-dessus de l’arène et démarrez la minuterie d’essai de 5 minutes.
    REMARQUE: Si plusieurs souris de la même cage sont testées, cela doit être fait simultanément. Toutefois, le nombre d’animaux testés en même temps dépendra du nombre d’observateurs aveugles disponibles; idéalement, un chercheur observera et manipulera un animal à la fois, mais une personne peut observer et manipuler deux animaux simultanément, si nécessaire.
  7. Score en direct latence pour creuser et latence pour manger la récompense dans les deux bras.
    1. Enregistrez la latence pour creuser comme l’heure à laquelle la première occurrence de creusement est observée. Creuser est décrit comme une souris poussant ou manipulant activement la litière en épi de maïs avec les pattes antérieures et / ou le museau.
    2. Enregistrez la latence pour manger comme l’heure à laquelle la première occurrence de manger est observée. Manger est décrit comme une souris consommant une récompense tout en la tenant dans les pattes antérieures et en s’asseyant sur des hanches.
  8. À la fin de l’essai, soulevez le couvercle en plexiglas et replacez la souris dans sa cage de transport.
  9. Jetez toute la litière en épi de maïs et les friandises laissées dans les pots. Ouvrez les cassettes de tissu et jetez les morceaux de coton. Essuyez tous les composants de l’arène et des pots de creusement et parfumez soigneusement les distributeurs avec 70% d’éthanol.
  10. Configurez l’arène pour un deuxième essai positif (étape 1.4). Répétez les étapes 2.6 à 2.9 pour un essai positif renforcé.
  11. Remettez la cage de transport à l’assistant de recherche afin que les souris puissent être replacées dans leur cage d’origine.
  12. Répétez les étapes 2.1 à 2.11 pendant 5 jours consécutifs.

3. Formation à la discrimination : 10 jours, quatre essais par jour

  1. Configurez l’arène pour un essai positif ou négatif (voir tableau 2) en suivant les instructions de l’étape 1.4.
  2. Effectuer deux essais positifs et deux essais négatifs par jour suivant l’ordre décrit dans le tableau 2 (c.-à-d. alternance d’essais positifs et négatifs les jours 1 à 5 et d’ordre pseudo-aléatoire les jours 6 à 10).
  3. Suivez les instructions de l’étape 2.1 au début de chaque journée de formation, puis suivez les étapes 2.5 à 2.10. Répétez jusqu’à ce que les souris aient subi quatre essais au total.
  4. Remettez la cage de transport à l’assistant de recherche afin que les souris puissent être replacées dans leur cage d’origine.
  5. Répétez les étapes 3.1 à 3.4 une fois par jour pendant 10 jours au total (c.-à-d. deux semaines de travail consécutives de 5 jours, séparées par une fin de semaine de 2 jours).

4. Essais

REMARQUE: La durée du test est de 3 à 5 jours (selon le temps nécessaire à chaque souris pour répondre aux critères d’apprentissage), cinq essais par jour pour les sessions au cours desquelles des essais positifs et négatifs sont menés, et trois essais par jour lorsque le test ambigu est effectué.

  1. Souris rapides pendant 1 h avant de s’entraîner / tester dans leur cage à domicile en retirant la nourriture de la trémie.
  2. Effectuez un essai positif et un essai négatif dans un ordre aléatoire (voir le tableau 1) en suivant les instructions de configuration de l’arène à l’étape 1.4 et les instructions d’essai renforcées aux étapes 2.5 à 2.10.
  3. Effectuez un essai de test non renforcé enregistré sur vidéo.
    REMARQUE : Les essais non renforcés sont identiques aux essais renforcés, à l’exception de l’endroit où les récompenses sont placées. Par conséquent, dans l’essai non renforcé, une pièce de chaque récompense de grande et de faible valeur est placée dans le compartiment inaccessible à la fois pour les pots parfumés et non parfumés.
    1. Effectuer un essai positif ou négatif pour chaque souris tous les jours jusqu’à ce que les critères d’apprentissage soient remplis (maximum 4 jours; les critères d’apprentissage sont décrits à l’étape 4.7.3). S’assurer que les essais positifs et négatifs sont menés en alternance entre les jours (p. ex., jour 1 : test positif, jour 2 : test négatif, jour 3 : test positif, etc.).
    2. Suivez les instructions de configuration de l’arène à l’étape 1.4.
    3. Déplacez les souris de la cage de transport vers le compartiment de départ de l’arène. Installez une caméra vidéo sur un trépied pour que les deux pots aux extrémités des bras soient visibles et commencez à enregistrer. Assurez-vous que la carte de repère avec le code aveugle de l’animal et le type d’essai (test positif ou test négatif) est enregistrée dans la vidéo (pour référence lors de la notation vidéo).
    4. Retirez la « porte » de départ, abaissez immédiatement le couvercle en plexiglas au-dessus de l’arène et démarrez la minuterie d’essai de 2 minutes.
    5. À la fin de l’essai, arrêtez l’enregistrement, déplacez la caméra sur le côté, soulevez le couvercle en plexiglas, replacez la souris dans sa cage de transport.
    6. Jetez toute la litière en épi de maïs et les friandises laissées dans les pots. Ouvrez les cassettes de tissu et jetez les morceaux de coton. Essuyez soigneusement tous les composants de l’arène, les pots de creusement et les distributeurs de parfums avec 70% d’éthanol.
  4. Effectuez un essai positif et un essai négatif dans un ordre aléatoire (voir le tableau 1) en suivant les instructions de configuration de l’arène à l’étape 1.4 et les instructions d’essai renforcées aux étapes 2.5 à 2.10.
  5. Remettez la cage de transport à l’assistant de recherche afin que les souris puissent être replacées dans leur cage d’origine.
  6. Une fois que toutes les souris ont terminé leurs cinq essais quotidiens, transférez des vidéos de la carte mémoire de l’appareil photo vers un ordinateur pour la notation vidéo.
  7. Obtenir des résultats positifs et négatifs lors des tests vidéo le jour du test pour évaluer si les souris ont satisfait aux critères d’apprentissage. Assurez-vous de la notation vidéo le jour même, car les animaux qui répondent aux critères d’apprentissage subiront des tests ambigus le lendemain.
    1. À l’aide d’un logiciel d’enregistrement d’événements ou d’un chronomètre, demandez au chercheur qui est aveugle au traitement d’enregistrer la latence de chaque souris pour creuser et creuser la durée dans chaque pot pendant la première minute d’essais positifs et négatifs.
    2. Enregistrez la latence pour creuser comme l’heure à laquelle la première occurrence de creusement est observée. Creuser est décrit comme une souris poussant ou manipulant activement la litière en épi de maïs avec les pattes antérieures et / ou le museau. Enregistrez la durée de fouille comme le temps total qu’une souris passe à creuser.
    3. Comparez la durée de fouille dans le bras parfumé entre les essais positifs (DS+) et négatifs (DS-) pour chaque souris afin de déterminer si les animaux peuvent discriminer la tâche. Considérez le critère d’apprentissage à respecter si la durée de creusement dans le bras parfumé DS+ est au moins le double de celle du bras parfumé DS pendant la première minute de test (avec une durée minimale de creusement DS+ de 3 s).
  8. Répétez les étapes 4.1 à 4.7 quotidiennement jusqu’à ce que les souris aient satisfait au critère d’apprentissage.
    1. Exclure les personnes qui n’ont pas satisfait au critère au jour 4 des essais ambigus (et donc, l’évaluation du biais de jugement).
  9. Pour les souris qui ont satisfait aux critères d’apprentissage, testez les réponses au mélange d’odeurs ambiguës.
    1. Souris rapides pendant 1 h avant de s’entraîner / tester dans leur cage à domicile en retirant la nourriture de la trémie.
    2. Effectuez un essai renforcé positif et un essai renforcé négatif dans un ordre aléatoire en suivant les instructions de configuration de l’arène aux étapes 1.4 et les instructions d’essai renforcées aux étapes 2.5 à 2.10.
    3. Effectuer un essai non renforcé enregistré sur vidéo, tel que décrit à l’étape 4.3, à l’aide du mélange d’odeurs ambiguës (voir le tableau 2).
  10. Score Vidéos d’essai ambiguës pour évaluer le biais de jugement.
    1. À l’aide d’un logiciel d’enregistrement d’événements ou d’un chronomètre, demandez à un chercheur aveugle à l’identification animale et au traitement d’enregistrer la latence de chaque souris pour creuser (voir l’étape 4.7.2) dans chaque pot pendant les 1 premières minutes et 2 minutes d’essais.

5. Analyse des données

REMARQUE: Les analyses exactes requises dépendront des détails de la conception expérimentale. Un aperçu général est présenté ici, mais les chercheurs sont fortement encouragés à se référer à Gygax22 lors de la planification d’analyses pour des expériences JB animales, et à Gaskill et Garner23 lors de la sélection de la taille de l’échantillon (car les analyses requises sont souvent trop complexes pour des analyses de puissance a priori ).

  1. « Désamorcer » le chercheur en ajoutant l’identification de l’animal et les informations de traitement correspondantes (par exemple, un logement enrichi ou conventionnel; médicament ou placebo, etc.) pour chaque code aveugle à la feuille de calcul. Assurez-vous que la feuille de calcul résultante comprend trois lignes pour chaque animal qui répond aux critères d’apprentissage (c.-à-d. pour les essais positifs, négatifs et ambigus) indiquant les latences à creuser dans le bras parfumé.
  2. Exécutez un modèle mixte linéaire généralisé à mesures répétées, à l’aide du logiciel statistique préféré. Ici, la variable de résultat sera la latence à creuser. Assurez-vous que le modèle inclut le traitement (ou la variable continue d’intérêt), le type d’essai et l’interaction Traitement x type d’essai en tant qu’effets fixes. Inclure l’ID de la souris (imbriqué dans le traitement) en tant qu’effet aléatoire. Les termes supplémentaires inclus dans le modèle dépendront de la conception expérimentale appliquée.
    REMARQUE : Si les souris sont logées en groupe (comme il convient pour cette espèce sociale24) et que les compagnons de cage sont testés, la cage nichée dans le traitement (le cas échéant) doit être incluse dans le modèle à titre d’effet aléatoire (et l’IDENTIFICATION de la souris doit ensuite être imbriquée dans la cage).
  3. Tracez les moyennes de latence les moins carrées dans chaque type d’essai pour confirmer que le signal ambigu présenté a été interprété comme intermédiaire (c.-à-d. que l’estimation des moyennes de latence au moindre carré pour l’essai ambigu devrait se situer à mi-chemin entre les latences positives et négatives). Évaluez la souris JB uniquement si cette exigence est remplie.
  4. Évaluez l’effet simple du traitement (ou de la variable continue d’intérêt) sur la latence pour creuser dans l’essai ambigu en étudiant l’interaction traitement x type d’essai pour déterminer si les souris présentent un JB modulé par l’affect.

figure-protocol-1
Figure 1 : Schéma de l’appareil expérimental. L’appareil JB comprend une arène rectangulaire à deux bras. Chaque bras contient un distributeur de parfum situé au début et un pot de creusement placé à la fin. Reproduit à partir de Resasco et al.19 avec la permission d’Elsevier. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Phase:Conception expérimentale
ToutRécompense de grande valeurChip banane
Récompense de faible valeurChow de rongeur
DS+Menthe ou Vanille (contrebalancée)
DS-Menthe ou Vanille (contrebalancée)
Formation au creusementHoraire de formation au creusement5 jours: 2 essais Pos / jour
Durée de l’essai de creusement5 min
Formation sur la discriminationCalendrier de formation sur la discrimination10 jours : 4 essais/jour
Ordre de fouille d’essaiJours 1-5: 4 essais/jour
Essai 1: Pos
Essai 2 : Neg
Essai 3: Pos
Essai 4 : Neg
Jours 6-10 : 4 essais/jour*
Durée du procès pour discrimination5 min
TestCalendrier des tests3-5 jours (en fonction du temps pour répondre aux critères d’apprentissage)
5 essais/jour
Ordre de la phase de testEssais 1 et 2 : Pos ou Neg**
Essai 3 : essai d’essai
Essais 4 et 5 : Pos ou Neg**
Durée de l’essai de test2 min
* Les essais étaient pseudo-randomisés, de sorte que les souris avaient toujours deux essais Pos et deux essais Neg par jour
** Les essais ont été pseudo-randomisés, de sorte que les souris ont toujours eu un essai Pos et un essai Neg avant et après l’essai test

Tableau 1 : Résumé de la conception expérimentale et du calendrier de formation et d’essai. Nombre et ordre des essais par jour pour les phases de formation au creusement, de formation à la discrimination et de test, en plus des détails de la conception expérimentale. Reproduit à partir de Resasco et al.19 avec la permission d’Elsevier.

Détails de l’essai
PhaseType d’essaiBras parfuméBras non parfumé
Indice d’odeurRécompense enterréeRécompense inaccessibleIndice d’odeurRécompense enterréeRécompense inaccessible
Formation sur le creusement et la discriminationFormation PosDS+BananeBouffeEauBouffeBanane
Formation NegDS-Aucune récompenseBanane + chowEauBouffeBanane
TestPos TestDS+Aucune récompenseBanane + chowEauAucune récompenseBanane + chow
Neg TestDS-Aucune récompenseBanane + chowEauAucune récompenseBanane + chow
Test ambiguMenthe/
mélange de vanille		Aucune récompenseBanane + chowEauAucune récompenseBanane + chow
Critère d’apprentissageLes souris doivent creuser deux fois plus longtemps dans le pot DS+ (test Pos) que dans le pot DS- (test Neg), et creuser pendant un minimum de 3 s

Tableau 2. Résumé des détails de l’essai. Indices d’odeur et récompenses présentés dans chaque type d’essai pendant les phases de formation au creusement, de formation à la discrimination et de test. DS(+): stimulus discriminant positif, DS(-): stimulus discriminant négatif, Pos: positif, Neg: négatif. Reproduit à partir de Resasco et al.19 avec la permission d’Elsevier. Voir le tableau supplémentaire S2 dans l’article original pour le tableau développé.

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Résultats

Les résultats présentés ici reflètent les conclusions pertinentes de l’expérience 1 de Resasco et al.19. Les sujets de cette expérience étaient 18 souris femelles C57BL/6NCrl (« C57 ») et 18 souris Balb/cAnNCrl (« Balb »). Les animaux sont arrivés à l’installation à l’âge de 3-4 semaines et ont été assignés au hasard à des traitements de logement respectueux de l’environnement ou conventionnels (EH ou CH, respectivement) dans des quatuors de souches mixtes25. Chaque cage co...

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Discussion

Le protocole de fouille basé sur l’odeur et les résultats décrits ici démontrent la capacité de cette nouvelle tâche JB à détecter les changements dans l’état affectif de la souris. La tâche présente donc un outil précieux pour divers domaines de recherche. Comme pour toute tâche JB, pour évaluer l’affect animal, il est essentiel que les animaux apprennent d’abord à faire la distinction entre les indices (étape 4.7.3) et que le stimulus ambigu soit interprété comme intermédiaire (étape 5.3). Bien que simple, répondre à c...

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Les auteurs sont reconnaissants à Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, la Dre Michelle Edwards, Sylvia Lam et Stephanie Dejardin pour leurs contributions aux travaux de validation de Reseasco et al.19 sur lesquels ce protocole est basé. Nous tenons également à remercier les souris et nos merveilleuses techniciennes en soins aux animaux, Michaela Randall et Michelle Cieplak.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Éthanol absoluAlcool commercialP016EAANDiluer à 70 % avec de l’eau distillée, pour le nettoyage
Tubes à centrifugerFischer55395Tubes de 15 mL utilisés pour diluer les essences ici. Cependant, la taille peut être sélectionnée en fonction du volume total requis pour la taille de l’échantillon
Cheerios (original)CheeriosN/ADisponible dans le commerce. Utilisé comme récompense pour entraîner les animaux à entrer dans une cage annexe pour la manipulation
Litière d’épis de maïsEnvigo7092Teklad 1/8 litière d’épis de maïs utilisée dans les pots de creusement et les cages d’animaux
Tampons de cotonEquateN/ADisponible dans le commerce. Modifié en laboratoire pour s’adapter aux cassettes de tissus pour la distribution de parfums
Pots de creusementRubbermaidN/ADisponible dans le commerce. Les contenants ont été modifiés pour s’adapter à l’appareil en laboratoire
. Graines de banane séchées et sucrées,Stock et barilN/ADisponibles dans le commerce. Récompense de grande valeur dans la tâche JB
AppareilN/AL’appareil a été fabriqué dans le laboratoire Logiciel d’enregistrement d’événements
JWatcherAnimal Behavior Laboratory, Macquarie UniversityVersion 1.0Disponible gratuitement en téléchargement en ligne. Utilisé pour noter le comportement d’excavation pendant la tâche JB
Extrait de mentheFleiborN/ACommercialement "Menta (Solució ; n)". Stimulus discriminatif odeur
Rongeurs RégimeEnvigo2914Teklad global 14 % protéines rongeurs régimes d’entretien. Récompense de faible valeur dans la tâche JB et l’alimentation régulière dans la cage domestique
Logiciel statistique SASSAS Version 9.4D’autres logiciels comparables (par exemple R) sont également appropriés
Extrait de vanilleFleiborDisponible dans le commerce "Vainilla (Solució ; n)". Stimulus discriminatif odeur
Caméra vidéoSonyDCR-SX22Sony handycam.
JB

Références

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