14 décembre 2014
L’objectif du protocole présenté ici est de décrire les procédures d’exposition des rats à des niveaux modérés d’alcool pendant le développement cérébral prénatal et de quantifier les altérations du comportement social qui en résultent à l’âge adulte.
Exposition prénatale modérée à l’alcool et quantification du comportement social chez les rats adultes. Cette vidéo décrit un paradigme d’exposition prénatale à l’alcool suivi d’une quantification du comportement social à l’âge adulte. Toutes les procédures décrites dans cette vidéo ont été approuvées par le Comité institutionnel de soin et d’utilisation des animaux du Centre des sciences de la santé et le campus principal de l’Université du Nouveau-Mexique commencent par obtenir des rats femelles adultes âgés de six à sept semaines qui pèsent en moyenne 125 à 150 grammes et des éleveurs de rats mâles éprouvés.
Habituellement, l’âge de 12 semaines laisse au moins une semaine aux animaux pour s’acclimater à leur nouvel environnement de logement. Dans l’ensemble, la chronologie de l’exposition prénatale à l’alcool comprend une période de préexposition de deux semaines, une période de reproduction pendant laquelle les animaux n’ont pas accès à l’alcool et la période d’exposition prénatale, qui se déroule tout au long de la gestation. Les détails de chaque étape sont les suivants.
Afin d’évaluer les niveaux de consommation d’alcool avant la grossesse, les rats femelles consomment volontairement de l’eau saccharine contenant des concentrations d’alcool de plus en plus élevées sur une période de deux semaines. La fonction de cette évaluation est d’identifier les rats qui boivent aux niveaux souhaités pour les phases ultérieures du protocole de consommation. Cet aspect du paradigme de l’exposition à l’alcool garantit également que toutes les rates femelles ont consommé de l’alcool avant la grossesse.
Préparez les tubes d’abreuvement en rassemblant les fournitures suivantes. Saccharine sodium sel, hydrate, éthanol 190 proof, tubes en verre perlé, caoutchouc naturel blanc, un trou numéro quatre bouchons, tubes pliés d’un pouce avec une pointe à bille et des règles en papier préparent une solution de tige de 0,066 % d’eau de saccharine dissoute dans l’eau du robinet. Utilisez une portion de l’eau à 0,066 % de saccharine pour faire une solution mère de saccharine contenant 2,5 % d’éthanol et une portion pour faire une solution mère contenant 5 % d’éthanol.
Préparez des tubes d’abreuvement en collant une règle en papier sur un tube. Remplissez le tube jusqu’à la marque des 20 millimètres avec la solution appropriée pour la journée. Assurez-vous d’obtenir les poids corporels de base pour chaque rat femelle : les séances d’abreuvement ont lieu pendant quatre heures par jour, à partir d’une heure après le début du cycle d’obscurité.
Les premier et deuxième jours, les femelles auront accès à de l’eau à 0,066 % de saccharine. Les troisième et quatrième jours, les femelles auront accès à la solution de SAC contenant 2,5 % d’éthanol. À partir du cinquième jour, les femelles auront accès à la solution SAC contenant 5 % d’éthanol et à 5 % de consommation d’éthanol.
Continuez jusqu’à ce que la phase de consommation d’alcool avant la grossesse soit terminée. De la nourriture et de l’eau du robinet sont disponibles pendant toutes les séances de consommation. À la fin de la séance de consommation de quatre heures, quantifiez le poids de la solution d’éthanol consommée par kilogramme de poids corporel.
À la fin de la phase de consommation avant la grossesse, calculez la consommation moyenne d’éthanol et l’écart-type pour l’ensemble du groupe et retirez les rats pour lesquels la consommation moyenne est de un. Écart-type ou plus. Au-dessus ou en dessous de la moyenne du groupe.
Attribuez les rats restants soit au contrôle de la saccharine, soit aux conditions d’exposition prénatale à l’éthanol. Adaptez le plus possible les niveaux de consommation d’alcool avant la grossesse. Pour les deux groupes, associez chaque rat femelle à un reproducteur mâle éprouvé.
Les rats femelles ne consomment pas d’alcool pendant la phase de reproduction. Lorsque la grossesse est confirmée par la présence d’un bouchon vaginal, pesez le rat femelle et Hauser individuellement à partir du premier jour de gestation. Fournissez des solutions d’alcool ou de saccharine selon l’affectation du groupe.
Pendant quatre heures par jour, laissez l’accès à la nourriture et à l’eau du robinet pendant les séances de consommation. Continuez à boire quotidiennement pendant toute la durée de la grossesse. Quantifiez la consommation d’alcool quotidiennement et pesez les barrages de rats chaque semaine.
Cessez les procédures d’exposition à l’alcool à la naissance de la progéniture. Désigner le jour de l’accouchement comme postnatal. Jour zéro.
Appelez la portée à 10 chiots vers le deuxième ou le troisième jour postnatal et notez le poids des petits. Sevrer les animaux vers le 21e au 24e jour postnatal et les loger dans des couples du même sexe avec un animal pour la même condition de traitement prénatal. N’utilisez pas plus d’un à deux rats de chaque portée par expérience pour limiter les effets potentiels sur la portée.
Quantification du comportement social à l’âge adulte. Obtenez tout le matériel et l’équipement nécessaires. Nous utilisons une chambre construite sur mesure, qui mesure 95 centimètres de long, 47 centimètres de large et 43 centimètres de haut.
La chambre est construite en matière plastique composite qui se nettoie et se désinfecte facilement et a une façade en plastique transparent et un dessus ouvert. Le sol et les parois latérales sont doublés de plastique pour faciliter le nettoyage. Le mur intérieur arrière est recouvert de carreaux réfléchissants pour faciliter l’analyse.
Les matériaux supplémentaires nécessaires comprennent les caméras vidéo suivantes qui sont capables d’enregistrer dans des conditions de faible ou d’absence de luminosité. Idéalement, la caméra devrait avoir une haute résolution dans le spectre infrarouge, des illuminateurs infrarouges, qui sont positionnés autour de l’appareil pour améliorer l’éclairage de l’appareil. Dans l’enregistrement vidéo, des copeaux de sable de qualité laboratoire, une brosse et une pelle à poussière pour nettoyer l’appareil entre les séances et de l’alcool isopropylique à 70 % pour éliminer les odeurs de rat entre les séances.
Pour la mesure à l’âge adulte, les rats ont au moins 90 jours lorsque cette phase de l’expérience commence pendant trois jours consécutifs, un animal et son compagnon de cage sont placés dans l’appareil pendant 30 minutes pour s’acclimater à l’appareil. Avant chaque session, tous les copeaux de bois sont retirés. L’appareil est essuyé avec de l’alcool isopropylique et des copeaux de bois frais sont fournis propres et désinfectent l’appareil avec un agent de nettoyage approprié.
Si nécessaire, les copeaux de bois doivent couvrir entièrement le bas de l’appareil. Pendant la séance d’acclimatation, toutes les lumières de la salle sont éteintes à la fin de la troisième séance d’acclimatation. Hébergez les animaux individuellement dans de nouvelles cages avec des copeaux de bois frais, de la nourriture et de l’eau.
L’interaction sociale est enregistrée le lendemain, 24 heures après la séparation des animaux afin d’évaluer le comportement social, en commençant par nettoyer l’appareil et en remplaçant les copeaux de bois. Positionnez une ou plusieurs caméras pour enregistrer l’interaction. Dans notre laboratoire, nous utilisons les caractéristiques uniques des motifs de fourrure comme moyen d’identifier les animaux individuels alternatives pour marquer les animaux sont décrits dans le texte à la fin du tournage de l’interaction sociale, identifier les comportements d’intérêt Dans notre laboratoire.
Nous avons quantifié les comportements dirigés par les partenaires et d’autres comportements dirigés vers l’environnement. Dans nos études antérieures, la lutte et d’autres mesures d’investigation sociale telles que le reniflement anal, génital ou le toilettage alleg ont permis de distinguer de manière fiable les animaux exposés à l’éthanol des animaux exposés au sac. Dans les clips vidéo suivants, des exemples de chaque comportement d’intérêt sont présentés.
La lutte se produit lorsque l’un ou les deux animaux tentent de bondir sur le partenaire et aboutit souvent à ce qu’un membre de la paire coince l’autre animal sur le côté ou sur le dos. La lutte est souvent précédée d’une poursuite et peut également être suivie d’autres comportements tels que la boxe, le franchissement en dessous, ainsi qu’un reniflement génital. L’enrobage des comportements prend fin lorsque les animaux se séparent.
De temps en temps, les animaux s’engagent rapidement dans une autre lutte s’ils se sont clairement séparés les uns des autres. Le deuxième combat serait traité comme une instance distincte. Parce que la lutte nécessite la participation des deux animaux de la poire, les mesures doivent être équivalentes pour la poire lors de l’enrobage.
Vous pouvez également noter quels animaux ont fini par être épinglés ou épinglés, ainsi que quel animal s’est engagé dans la poursuite et le bondissement. Il peut également être utile de coder séparément les comportements qui comprennent les combats de lutte. Si une analyse plus fine est nécessaire en boxe, les deux animaux se cabrent sur leurs membres postérieurs et se poussent l’un l’autre avec leurs quatre pattes.
Dans les épisodes de croisement par-dessus ou en dessous, un animal grimpe délibérément sur le dessus ou plonge sous le partenaire. Dans ce comportement, un animal renifle la région génitale anale du partenaire. L’une des fonctions du reniflement génital anal est l’identification.
Le reniflement corporel fait référence à d’autres reniflements du corps du partenaire et est souvent dirigé vers le côté ou le flanc du partenaire. Le toilettage des animaux est le toilettage du partenaire. Le toilettage est généralement dirigé vers la nuque et la région de la tête.
Dans l’élevage, l’animal monte sur les membres postérieurs de la même manière que l’élevage, creuser et renifler dans la litière est un comportement courant dirigé par l’environnement qui fournit une mesure du comportement dirigé vers le substrat utilisé dans l’appareil pour le codage et la quantification des comportements, nous utilisons un programme MATLAB personnalisé développé dans notre laboratoire. Les principales caractéristiques de ce programme sont la lecture de vidéos à vitesse variable, les boutons à bascule associés à chaque comportement d’intérêt pour lequel l’état activé ou désactivé indique la présence ou l’absence du comportement, le codage temporel automatique du début et du décalage de chaque comportement et la sortie de données, y compris la durée totale, la fréquence et la latence jusqu’à la première instance de chaque comportement Une fois le codage terminé pour tous les animaux, Les données de durée, de fréquence et de latence résultantes sont analysées à l’aide d’un progiciel statistique. Dans l’exemple présenté ici, vous pouvez voir que la fréquence, la durée et la latence jusqu’à la première lutte, ainsi que la durée du reniflement génital anal, différaient considérablement entre les animaux exposés à la saccharine et à l’éthanol.
D’autres mesures comportementales n’ont pas fait de distinction entre les groupes. Les méthodes présentées dans cette vidéo ont rationalisé le processus d’analyse du comportement social, suite à l’exposition prénatale à l’éthanol, en un protocole simple et efficace. En plus de l’utilité de cette approche pour distinguer les rats qui ont été exposés à des niveaux modérés d’éthanol pendant le développement prénatal des animaux non exposés, ces méthodes pourraient facilement être adaptées à l’évaluation d’autres protocoles d’exposition à l’éthanol, y compris les variations dans le moment, la dose, la durée et l’âge au moment de l’analyse comportementale.
De plus, les comportements spécifiques quantifiés au cours de l’analyse peuvent être adaptés pour saisir les principaux effets de l’exposition à l’éthanol à différents stades de développement.
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Cet article présente un protocole permettant d'exposer des rats à des niveaux modérés d'alcool durant le développement prénatal du cerveau. Il décrit également la quantification des altérations résultantes du comportement social à l'âge adulte.
L'évaluation quantitative du comportement social chez des rats adultes après une exposition prénatale modérée à l'alcool fournit un modèle préclinique robuste pour étudier les mécanismes neurodéveloppementaux sous-jacents aux troubles du spectre de l'alcoolisation fœtale (FASDs). Cette approche permet une concordance translationnelle entre les phénotypes comportementaux des rongeurs et les résultats neurodéveloppementaux humains, renforçant la confiance prédictive dans la validation des cibles et la réduction des risques mécanistiques pour les portefeuilles centrés sur le SNC. L'adaptabilité du protocole à différents paradigmes d'exposition accroît sa valeur pour les phases précoces de découverte et les flux de recherche préclinique.
Ce protocole s'intègre dans la continuité découverte-préclinique en fournissant un modèle comportemental pertinent pour la maladie, utilisé pour le test d'hypothèses et la validation de cibles en recherche sur le développement neurologique.