Name: Quantifier Motivation sociale chez la souris utilisant Conditionnement opérant (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 43 s
Description: Découvrez comment quantifier la motivation sociale chez la souris par conditionnement opérant avec récompense sociale. Cette méthode permet d'étudier les modèles murins d'autisme et les troubles du comportement social.

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Nous remercions le Conseil de recherches Faculté à l&#39;Université Azusa Pacific pour le soutien de la subvention. Nous remercions également Ashley Schneider, Michael Gregg, et Hannah échantillon pour le support technique.

Cette recherche a été approuvé par le Comité institutionnel de protection et d&#39;utilisation des animaux Azusa Pacific University. Toutes les procédures impliquant des animaux ont été effectuées en suivant les recommandations du Guide pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire par les Instituts nationaux de la santé. 1. Modification des Appareils de motivation sociale et Valence comparaison essai Paradigmes <ol><li> Afin de tester la souris dans les tâches opérant de comportement social, de modifier boîtes centre de la navette modulaire de canal. Ces boîtes de navette mesurent 44 cm x 17,3 cm et sont faits de plexiglas et en acier inoxydable. </li><li> Modifier une porte guillotine programmable par le montage d&#39;une grille de fil à la face de l&#39;encadrement de la porte. La grille de fil doit permettre un contact social limité, mais ne permettra pas les souris pour traverser d&#39;une chambre à l&#39;autre. </li><li> Utilisation de la porte guillotine programmable, diviser chaque boîte en deux chambres: chacun mesurant environ 22 cm x 17,3 cm. Désigner une chambre comme echambre de test e et l&#39;autre comme la chambre cible. </li><li> Passer leviers de souris dans la chambre de test sur la paroi opposée de la porte guillotine. Passer un liquide alimentaire réceptacle de godet entre les deux leviers de souris. </li><li> Programme des leviers de souris à ouvrir le porte guillotine ou présenter une récompense en nourriture liquide, selon le paradigme de test. </li><li> Connectez un bouton de poche pour l&#39;appareil et le programme pour ouvrir la porte guillotine (pour le façonnage manuel de souris de test). </li><li> Monter chaque boîte de navette avec un contrôleur à huit canaux I / R pour surveiller l&#39;activité sur le sol de la grille métallique de chaque chambre. Monter une caméra vidéo numérique USB-dessus de la chambre d&#39;essai et le connecter à un ordinateur. Joindre l&#39;ensemble du dispositif à l&#39;intérieur d&#39;une cabine de son atténuation mélamine. </li><li> Exécutez les programmes opérant à l&#39;aide de programmes personnalisés écrits dans le laboratoire. </li></ol> 2. Façonner la souris pour la motivation paradigme social <ol><li> Placez une souris d&#39;essai dans le test chambre et un âge et une relance de la souris sexe appariés dans la chambre cible. </li><li> Former la souris de test pour appuyer sur les leviers pour ouvrir la porte à guillotine en utilisant la méthode de la mise en forme ou le renforcement des approximations successives à la réponse opérant souhaitée. Au cours de cette procédure de mise en forme, de livrer renfort manuellement en appuyant sur le bouton de poche programmé pour contrôler la porte guillotine. Remarque: Le renforcement est constitué d&#39;ouverture de la porte guillotine pendant 15 secondes, permettant ainsi l&#39;accès à la souris de stimulation à travers la grille métallique. </li><li> Observez la souris dans la chambre d&#39;essai avec l&#39;appareil photo monté au-dessus de la chambre de test. </li><li> Former chaque souris dans une série de 30 min séances quotidiennes jusqu&#39;à ce qu&#39;ils démontrent au moins 10 réponses opérant (presses de levier) dans 3 sur 5 séances d&#39;essais consécutifs. Tournez souris dans les boîtes de navette à l&#39;aide de l&#39;assignation aléatoire. </li><li> Si la souris ne parviennent pas à ce critère, après 30 séances d&#39;entraînement quotidiennes, retirez les souris de l&#39;expérience et designate que les non-apprenants. Remarque: Le nombre de séances d&#39;entraînement quotidiennes peut être prolongée au-delà de 30 en fonction des préférences des chercheurs. </li><li> Alterner les souris de stimulation utilisés lors de la conformation de telle sorte qu&#39;une souris différente est utilisée tous les jours. </li><li> Boîtes de navette propres entre chaque session de formation utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70%. En outre, suite à l&#39;achèvement de l&#39;essai de chaque jour, nettoyer tous les équipements en utilisant un détergent désinfectant. </li></ol> 3. Test de la souris dans la motivation paradigme social <ol><li> Placez une souris formés d&#39;essai dans la chambre de test et un âge et une relance de la souris sexe appariés dans la chambre cible. Au cours des essais, utiliser un pool d&#39;au moins 10 souris de relance à attribuer à chaque souris de test afin que les souris de relance ne sont répétées après 10 séances quotidiennes d&#39;essai. Ne pas utiliser la souris de relance utilisés pendant le façonnage pour les essais. </li><li> Programmer la porte guillotine pour ouvrir sur un calendrier de rapport progressif de renforcement de sorte que le nombre de re opérantréponses (presses de levier) nécessaires pour obtenir la récompense sociale du 15 accès sec à la souris cible augmente arithmétiquement par un taux fixe de 3 chaque essai. </li><li> Programmer les séances d&#39;essais pour mettre fin lorsque la souris de test arrête levier de pression pendant cinq minutes consécutives. </li><li> Notez la dernière achevée (renforcé) rapport que le point d&#39;arrêt. Utilisez cette mesure dépendante comme un indice de motivation sociale. Testez chaque souris pendant 20 séances quotidiennes consécutives ou pendant au moins 10 séances d&#39;essais après que les niveaux de performance asymptotiques sont observées. </li><li> Essuyez boîtes de navette entre chaque séance d&#39;essais utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70% et après l&#39;achèvement de l&#39;essai de chaque jour à l&#39;aide d&#39;un détergent désinfectant. </li></ol> 4. Valence Comparaison des social Versus récompense alimentaire <ol><li> Après que toutes les souris complètent le paradigme de motivation sociale, tester ces mêmes souris dans une tâche destinée à comparer la valence de la récompense sociale que d&#39;une récompense alimentaire. </li><li> Programme un levierpour ouvrir la porte à guillotine et présenter la récompense sociale pendant 15 s et programmer le levier opposée à présenter une récompense alimentaire liquide pendant 15 s. Remarque: La récompense de la nourriture liquide utilisé dans ce protocole est composée de lait évaporé sucré avec 0,2% de saccharose. Préparer une quantité suffisante (typiquement 500 ml) pour présenter plusieurs reprises récompenses de 0,02 ml à chaque souris. </li><li> Attribuer souris d&#39;essai alternant éventualités levier / récompense pour contrôler les biais de levier potentiels parmi les souris. Ainsi, attribuer la moitié des souris de chaque groupe de test à un levier gauche / récompense alimentaire et le levier droit / sociale d&#39;urgence de récompense et l&#39;autre moitié à un levier gauche récompense / social et levier de droite / récompense alimentaire d&#39;urgence. </li><li> Former les souris pour la comparaison de valence sociale contre récompense alimentaire. <ol><li> Placer une souris d&#39;essai dans la chambre d&#39;essai et passer l&#39;âge et le sexe de stimulus souris appariées dans la chambre de cible. </li><li> Faire un seul levier / récompenser urgence actif au cours de chaque session de formation. La formation est constituéede six séances de 1 h qui alternent entre les contingences chaque jour. Souris de relance suppléants attribués à chaque souris d&#39;essai tous les deux de la session de récompense sociale. </li><li> Maintenir les souris sur leur régime chow ad libitum pendant la formation et les tests avec la récompense alimentaire. La privation de nourriture est inutile pour le conditionnement opérant chez la souris avec l&#39;utilisation de la solution de saccharose et le lait évaporé 18. </li></ol></li><li> Test de la souris pour la comparaison de valence de la récompense sociale par rapport aux aliments. <ol><li> Programmer l&#39;horaire de renfort à un ratio fixe de 3: 1, de sorte que chaque troisième presse de levier est renforcée, mais seulement par sa récompense associée respective. </li><li> séances d&#39;essais de programme à exécuter pendant 60 min. </li><li> Placer une souris d&#39;essai dans la chambre d&#39;essai et passer l&#39;âge et le sexe de stimulus souris appariées dans la chambre de cible. Remarque: Le même groupe de 10 souris de relance utilisés dans la tâche de motivation sociale peut être utilisée à nouveau, mais affecté aux souris d&#39;essai en utilisant une rotation de 10 jours. </li><li> Test la souris en 20 séances quotidiennes suivantes les 6 jours de formation ou pour au moins 10 séances quotidiennes suite à l&#39;observation des niveaux de performance asymptotique. Les mesures dépendantes primaires pour ce paradigme est le nombre total de presses à levier pour chaque type de récompense. </li><li> Encore une fois, essuyer boîtes de navette entre les sessions de test en utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70% et après chaque journée de test en utilisant un détergent désinfectant. </li></ol></li></ol>

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</ol>

Les auteurs ont aucun intérêt financier concurrentes.

Les paradigmes de motivation sociale opérant décrites dans cet article sont de puissants outils pour la caractérisation du comportement social dans des modèles murins de maladies humaines. Plutôt que de permettre à une souris d&#39;essai pour choisir passivement une rencontre sociale, ces paradigmes exigent des efforts de la souris de test afin d&#39;obtenir une récompense sociale. Le montant de l&#39;effort qu&#39;une souris d&#39;essai est prête à produire pour obtenir la récompense sociale fournit une mesure quantitative de la motivation sociale. En outre, grâce à la comparaison de valence paradigme, comportement motivé peut être comparée entre les différents types de récompenses différentes. Ces deux paradigmes opérant peut être utilisé pour évaluer les motivations sexuelles et parentales ainsi en présentant le stimulus approprié sur le côté opposé de la porte guillotine. Le développement de ces paradigmes de motivation sociaux impliqué le dépannage de plusieurs variables clés. Par exemple, grâce à des études pilotes la quantité de temps que la récompense sociale is présenté a été abaissé de 30 sec à 15 sec. Bien que ce temps est suffisant pour les interactions sociales entre les souris de test et de relance, la recherche future peut optimiser la quantité de temps pour la récompense sociale. De même, le ratio de levier augmentant progressivement presses à récompenses sociales a été abaissé d&#39;un taux fixe de 5 à 3 sur la base de la recherche de pilote. Le nombre de jours nécessaires pour atteindre levier asymptotique appuyant sur le comportement a été initialement évalué à travers 30 jours de séances quotidiennes de test. Il a été déterminé que la plupart des souris atteignent asymptote en 7 jours de sorte que le nombre de séances d&#39;essais a été abaissé à 20. La performance quotidienne ne fluctue cependant, si la moyenne des données au cours des 10 derniers jours assure la performance asymptotique tout en offrant un meilleur indice de la vraie performance moyenne que moins de jours de test. Les chercheurs doivent surveiller leurs données afin de garantir que la performance asymptotique est atteint dans les 10 jours de test ou de modifier le protocole que nécessaire. Traséances de INING ont également été abaissées de 1 h 30 min. Le nombre de sessions de formation requis ne dépend de la souche de souris et des souris peut être arbitrairement désigné comme nonlearners après un nombre fixe de 18 sessions de formation. Le nombre de jours nécessaires pour atteindre le critère d&#39;avancement au paradigme de test de formation fournit un autre indice de la motivation sociale et est donc digne de suivi. Les chercheurs peuvent aussi vouloir expérimenter avec différentes options de récompense alimentaire pour la comparaison de valence paradigme. Cependant, il est important que les souris de test sont d&#39;abord formés en utilisant une récompense purement sociale et ensuite testés dans le paradigme de motivation sociale avant de commencer le comparateur de valence paradigme. Ces paradigmes de motivation sociale opérant peuvent être modifiés et améliorés par la mesure d&#39;autres variables que celles indiquées dans le protocole ci-dessus. Par exemple, l&#39;emplacement de chaque souris dans sa chambre respective peut être suivi à l&#39;aide currently disponible logiciels commerciaux. En outre, les comportements spécifiques, y compris le contact nez-à-nez ou vocalisations ultrasoniques peuvent être marqués au cours des interactions sociales. Les chercheurs peuvent poursuivre l&#39;expérience avec des ajustements aux ratios utilisés dans le paradigme de la motivation sociale ou avec des essais portant sur l&#39;absence d&#39;un partenaire social ou même des comparaisons impliquant d&#39;autres stimuli derrière la porte guillotine comme une vidéo d&#39;un congénère ou même une marionnette. Pour la comparaison de valence paradigme, les analyses de la dynamique des choix entre les essais peuvent fournir de plus amples informations concernant les changements dans la motivation due à satiété pour un type particulier de récompense 18. Bien que ces paradigmes de motivation sociaux opérant fournissent un outil très nécessaire pour quantifier la motivation sociale chez la souris, ils ont certaines limites. Tout d&#39;abord, ces paradigmes exiger souris d&#39;avoir la capacité cognitive de faire des associations savantes entre le levier de pressage et la récompense sociale. Certains modèles de souris peutavoir des déficits dans les capacités à la fois cognitives et sociales qui rend difficile d&#39;évaluer la motivation sociale en utilisant ces paradigmes. Deuxièmement, la nature de la rencontre sociale est limitée que les souris ne sont autorisés à interagir à travers une grille métallique. Cependant, les souris sont encore capables de s&#39;engager avec succès dans de nombreux comportements sociaux typiques, notamment, le nez-à-nez enquêtes. Une limitation définitive de ces méthodes est qu&#39;elles sont de main-d&#39;oeuvre et nécessitent beaucoup de temps à être complété. La formation et les tests à travers les deux paradigmes nécessite un minimum de deux mois de séances quotidiennes. Certaines souris peuvent prendre beaucoup plus de temps à apprendre l&#39;association de pression de levier étirant le nombre requis de séances. Alors que les paradigmes ne certainement pas qualifier les techniques à haut débit, les données qu&#39;ils génèrent est très précieux et la valeur de l&#39;investissement de la main-d&#39;œuvre nécessaire. Toutefois, afin de fournir une caractérisation plus complète du comportement social d&#39;un modèle de souris particulier, il est recommandé que ces paradigmes être noused en conjonction avec d&#39;autres méthodes établies de mesure de comportement social chez les souris.

Au cours des dernières années, le lien entre les facteurs génétiques et environnementaux à des troubles du comportement social, y compris les troubles du spectre de l&#39;autisme, a conduit à l&#39;élaboration de modèles de souris conçus pour explorer le rôle de ces facteurs dans le comportement social. Cela a créé une demande pour de nouvelles techniques pour la caractérisation du comportement social chez les souris, y compris une mesure quantitative de la motivation sociale 1. Il existe plusieurs paradigmes établis qui peuvent être utilisés pour démontrer la motivation sociale chez la souris, cependant; ils ont tous des limitations sévères sur leur capacité à quantifier la résistance de la conduite motivée. Par exemple, certaines des premières évaluations comportementales inclus simples observations d&#39;interactions sociales entre les deux rongeurs qui ont jamais rencontré. Plusieurs comportements, y compris l&#39;approche, à la suite, en reniflant, et le toilettage sont souvent mesurés, et peuvent fournir un indice de motivation sociale. Ces études ont été réalisées au départ2-5 chez le rat, et puis plus tard adapté pour une utilisation dans des souris 6,7. Accoutumance / déshabituation paradigmes de reconnaissance sociale dans laquelle l&#39;animal d&#39;essai est exposé à plusieurs reprises pour le même stimulus animale (accoutumance) et ensuite exposées à un animal roman (de déshabituation) fournissent également une mesure de la motivation sociale 8. Comme les étiquettes suggèrent, animaux typiques vont afficher une réponse comportementale habitués à la présence répétée des mêmes animaux de relance, mais démontreront déshabituation, ou un retour à la ligne de base, lorsqu&#39;il est exposé au roman animal. La réponse de l&#39;accoutumance démontre probablement une baisse de la motivation de la souris de test à interagir avec la souris de relance. Paradigmes de choix sociaux permettant une souris de test de choisir entre une chambre vide et une souris de relance limité à une chambre différente ont également été utilisés pour évaluer la motivation sociale. Un essai commence généralement en plaçant la souris de test dans une chambre centre neutre. Certaines versions de cette tâche impliquent tethering la souris de relance pour une chambre 9. Une modification de cette tâche employait l&#39;utilisation d&#39;une enceinte de fil sur les souris de relance en évitant d&#39;attacher les animaux de relance 10. Plus récemment, une tâche de préférence de place conditionnée sociale a été développé dans lequel les souris ont été conditionnés à associer chambres visuellement distinctes avec la présence ou l&#39;absence d&#39;un partenaire social, puis permis d&#39;explorer les chambres vides suivante conditionné 11. Plus le temps passé dans la chambre où appariements sociaux survenus précédemment est considérée comme un indice de motivation sociale. Toutes les paradigmes ci-dessus fournissent des données précieuses sur le phénotypage sociale de souris. Cependant, alors que l&#39;on peut observer si une souris démontre un «désir» de demander l&#39;interaction sociale dans les paradigmes ci-dessus, la force de ce «désir», ie., La motivation sociale, est difficile à mesurer. La force de comportement motivé atraditionnellement été mesurée chez les rongeurs en créant un scénario dans lequel ils doivent travailler afin de gagner accès à la source de leur motivation. Cela implique généralement des rongeurs de formation dans un paradigme opérant impliquant alimentaire comme facteur de motivation. Cependant, cette méthode a déjà été utilisée pour étudier la motivation sociale chez les rats, mais soit impliquant l&#39;accès à un partenaire sexuel chez les rats mâles ou, pour les femmes, l&#39;accès à leurs propres chiots (revue dans Matthews et al., 2005) 12,13. Avant le développement des paradigmes de motivation sociales décrites ci-dessous, il n&#39;y avait qu&#39;une seule autre étude qui a enquêté sur la motivation sociale en dehors de la motivation sexuelle en utilisant un paradigme opérant avec des souris 12. Dans cette série d&#39;expériences, des souris Swiss Webster consanguines ont été entraînés à appuyer sur un levier afin d&#39;accéder à un congénère de même sexe. Dans une expérience, une latence significativement réduit pour commencer réponse pour l&#39;accès à la cible mouse a été démontrée chez la souris individuellement logés par rapport à des souris logés en groupe, suggérant une motivation accrue à demander l&#39;accès social dans ces souris socialement isolés. Dans une autre expérience de cette même étude, une comparaison a été faite entre une solution saline et oxytocine antagoniste (atosiban) de souris perfusées. Fait intéressant, les souris de médicaments infusé ont montré une augmentation significative de la latence commencer réponse pour l&#39;accès à la cible souris suggérant motivation réduite pour une récompense sociale chez ces souris. Bien que ces expériences représentent une noble tentative de quantifier motivation sociale chez la souris en utilisant le conditionnement opérant, ils étaient également très limitées et sont grandement améliorées en utilisant les méthodes décrites ci-dessous. Par exemple, un défaut fondamental apparente dans la première expérience décrite ci-dessus (expérience 2 de l&#39;étude réelle) était l&#39;utilisation de seulement 2 souris cibles alterné au fil des jours de test des chercheurs. Des recherches antérieures ont montré que la reconnaissance sociale dans le groupe-logéssouris peuvent durer pendant au moins 7 jours précédant l&#39;enquête sociale réduite avec une exposition répétée à la même cible 14. Toutefois, la reconnaissance sociale chez les rats et les souris individuellement logés dissipe dans les 1 - 2 h de sorte que la durée de l&#39;enquête sociale demeurent à des niveaux de référence si une exposition répétée à la même cible est d&#39;au moins 2 heures après l&#39;exposition initiale 15-17. Le temps de latence réduit de souris individuellement logés pour commencer de répondre pour l&#39;accès social indiqué dans le Matthews et al. Expérience peut avoir été une conséquence de l&#39;absence de reconnaissance sociale des souris cibles au fil des jours de test 12. Cette confondre potentiel est contrôlée par les méthodes suivantes en utilisant une nouvelle souris cible sur chaque jour de test. En outre, dans les deux expériences de l&#39;étude Matthews et al. Décrit ci-dessus, il n&#39;y avait pas signalé différences dans le nombre total de presses à levier effectués entre des groupes. Il est possible que la différence dans le total des presses de levier pourrait avoir êtreen détecté si les chercheurs ont utilisé un taux augmentant progressivement de réponses pour récompenser tel qu&#39;il est utilisé dans notre conception de la recherche décrit ci-dessous. En outre, l&#39;accès à la souris cible a été contrôlé manuellement par l&#39;expérimentateur, en soulevant une boîte qui couvrait la cible. L&#39;utilisation d&#39;une porte à guillotine automatiquement contrôlée pour l&#39;accès à la souris cible élimine la possibilité de l&#39;objet en raison de la présence de l&#39;expérimentateur. En fait, afin d&#39;automatiser entièrement la motivation sociale paradigmes opérant, l&#39;équipement de recherche a été personnalisé comme détaillé ci-dessous.

<table><tbody><tr><td>Boîte navette modulaire</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-010MC</td><td></td></tr><tr><td>Porte auto-guillotine&nbsp ;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-010B</td><td></td></tr><tr><td>Leviers de souris&nbsp ;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-3010M</td><td></td></tr><tr><td>Trempette à liquide avec récipient alimentaire</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-202M-S</td><td></td></tr><tr><td>Contrôleur I/R à huit canaux&nbsp ;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-253C</td><td></td></tr><tr><td>Cabine d’atténuation du bruit en mélamine&nbsp ;</td><td>Med Associates Inc.</td><td>ENV-016MD</td><td></td></tr><tr><td>MED-PC IV Programme de logiciel</td><td>Med Associates Inc.</td><td>MED-PC IV&nbsp ;</td><td></td></tr><tr><td>Caméra Microsoft Lifecam&nbsp ;</td><td>Les</td> grilles filaires Microsoft <td></td><td></td></tr><tr><td></td> peuvent être achetées dans un magasin spécialisé.<td></td><td></td><td> Nous découpons des grilles métalliques à partir de cages de souris en acier inoxydable.</td></tr><tr><td>Alcool éthylique</td><td></td><td></td> à 70 % <td>Utilisé pour nettoyer les navettes entre les souris. Une marque spécifique n’est pas nécessaire.</td></tr><tr><td>Oeillet</td><td></td> de <td>lait évaporté</td><td>0,02 ml associé à 0,2 % de saccharose pour chaque récompense par souris. Nous achetons toujours la même marque pour une meilleure cohérence.</td></tr><tr><td>Saccharose</td><td></td><td></td><td>Toute marque de sucre granulaire pur sera due car il est dissous dans le lait évaporé.</td></tr></tbody></table>

quantifier motivation sociale chez la souris utilisant conditionnement opérant

Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

Dans ce protocole, la motivation sociale est mesurée chez la souris à travers une paire de paradigmes de conditionnement opérant. Pour réaliser les expériences, à deux chambres boîtes de navette sont équipées de deux leviers opérant (gauche et droite) et un récipient d&#39;aliments dans une chambre, qui a été ensuite séparée de la deuxième chambre par une porte à guillotine automatisé couvert par une grille métallique. Souris de relance différents, tournés au fil des jours de test, a servi de stimulus sociale derrière la grille métallique, et étaient visibles après l&#39;ouverture de la porte guillotine. souris d&#39;essai ont été formés pour presse à levier pour ouvrir la porte et accéder au partenaire de relance pendant 15 sec. Le nombre de pressions de levier nécessaires pour obtenir la récompense sociale progressivement augmenté sur un calendrier fixe de 3. Les sessions de test est terminée après souris d&#39;essai arrêtés levier de pression pendant 5 minutes consécutives. Le dernier rapport ou point d&#39;arrêt renforcée peuvent être utilisées comme une mesure quantitative de motivation sociale. Pour la deuxième paradigme, tapprox souris ont été formés pour discriminer entre presses à levier gauche et droite afin d&#39;obtenir soit une récompense alimentaire ou la récompense sociale. Les souris ont été récompensés pour tous les 3 presses de chaque levier respectif. Le nombre de récompenses alimentaires et sociaux peut être comparé comme une mesure de la valeur accordée à chaque récompense. Le rapport de chaque type de récompense peut aussi être comparée entre les souches de souris et de la variation de ce ratio peut être surveillée dans les sessions de tests pour mesurer la satiété avec un type de récompense donnée. Ces deux paradigmes de conditionnement opérant sont très utiles pour la quantification de la motivation sociale dans des modèles murins de l&#39;autisme et d&#39;autres troubles du comportement social.

Ce protocole a été utilisé pour comparer la C57BL / 6J souche de souris consanguine prosocial avec la souche de souris consanguine BTBR qui a été précédemment rapporté pour montrer diminue dans le comportement social 10,18. Il a également été utilisée pour caractériser la motivation sociale dans différentes souches de souris knockout hypothétiques avoir augmenté ou diminué la motivation sociale. Comparant les résultats publiés antérieurement la souris C57BL / 6J et souches de souris consanguines BTBR sont présentés sur la figure 1. Ces résultats ont démontré une diminution motivation sociale BTBR pour les souris par rapport à des souris C57BL / 6J. Le paradigme Comparaison Valence également démontré diminué la motivation alimentaire pour les souris BTBR suggérant une diminution globale de comportement motivé pour cette souche (figure 1B). Figure 2A présente des données préliminaires non publiées comparant les frères et sœurs de type sauvage de la souche C57BL / 6 de fond avec hétérozygotes et homozygonous Knockout frères et sœurs avec produit protéique réduite ou absente d&#39;un gène (gène X) ont émis l&#39;hypothèse de promouvoir la motivation sociale. Figure 2B présente certaines données préliminaires non publiées comparant les frères et sœurs de type sauvage de la souche C57BL / 6 de fond aux frères et sœurs de knock-out hétérozygotes produit protéique réduite de un gène (gène Y) a émis l&#39;hypothèse de réduire la motivation sociale. Les données préliminaires de chacune de ces études appuient chaque hypothèse respectif et démontrent en outre la valeur des paradigmes de motivation sociale opérant décrites. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig1.jpg" /> Figure 1. résultats publiés antérieurement de la motivation sociale et de valence comparaison paradigmes. (A) Le point de rupture moyenne de individuellement logés (IH) souris B6, (GH) souris B6 logé des groupes, et les souris BTBR logés en groupe, dans les 10 derniers jours d&#39;essais dans la tâche de motivation sociale. Il y avaitun total de neuf souris dans chaque groupe. Individuellement et souris B6 logés en groupe, une performance similaire mais il y avait une différence significative entre les souris B6 et BTBR logés en groupe (t = 2,741, df = 16, p = 0,015). (B) Le nombre moyen de récompenses alimentaires et récompenses sociales pour les souris B6 et BTBR logés en groupe à travers les 10 dernières séances de la comparaison de valence paradigme. Les deux groupes de souris obtenues de manière significative plus de récompenses alimentaires que récompenses sociales (BTBR: T = 3,551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9,478, df = 8, p &lt;0,001). Cependant, les souris BTBR acquis beaucoup moins de récompenses alimentaires que les souris B6 et aussi le plus petit nombre de récompenses sociales (t = 3.321, df = 16, p = 0,004). Figure modifiée à partir de la référence 18. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig2.jpg" /> Figure 2. Les résultats représentatifs de recherches inédites en utilisant le paradigme de la motivation sociale. (A) de point d&#39;arrêt (Meandernière renforcé ratio) réalisés avant la souris arrêté levier de pression pendant 5 min. Pour le gène X, un total de 12 WT, 7 HET, et 6 souris KO ont été testés dans le paradigme de la motivation sociale. ANOVA a révélé une différence significative entre les génotypes (F = 7,18, df = 2, 22, p = 0,004). Les tests post hoc de Tukey HSD montré que les souris KO effectuée nettement inférieur contrôles WT. (B) Pour gène Y, un total de 8 HET et 6 souris WT ont été testés. Une échantillons t-test indépendant a révélé une différence significative entre les génotypes (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * Indique une différence significative de souris WT au niveau .05 alpha.

Cet article décrit un nouveau protocole pour la mesure quantitative de la motivation sociale chez la souris en utilisant le conditionnement opérant pour une récompense sociale. Le protocole est utile pour la mesure de la motivation sociale dans des modèles murins d’autisme et d’autres troubles du comportement social.

Quantifier Motivation sociale chez la souris utilisant Conditionnement opérant

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

L'objectif général de cette procédure est de quantifier la motivation sociale chez les souris de laboratoire. Cela est réalisé en entraînant d'abord chaque souris test à associer l'appui sur un levier à une récompense sociale. La deuxième étape consiste à tester chaque souris dans une série de séances au cours desquelles la quantité d'effort requise pour obtenir la récompense sociale augmente au fil des essais.Ensuite, chaque souris testée est entraînée à discriminer entre deux leviers associés à des récompenses différentes. La dernière étape consiste à tester chaque souris lors d'une série de séances au cours desquelles elle peut choisir entre ces deux associations, menant soit à une récompense sociale, soit à une récompense alimentaire. En fin de compte, ces paradigmes d'opérateur de motivation sociale permettent aux chercheurs de quantifier la motivation sociale et de la comparer à celle induite par une récompense alimentaire.Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes est que ce paradigme exige des efforts croissants pour obtenir une récompense sociale, contrairement aux tâches classiques. La mesure simple du temps passé à proximité d'un partenaire social sera démontrée par Brianna Lum, Megan Raymond, Amy Patterson et Maryanne Slamma, étudiantes chercheuses en licence dans mon laboratoire. Pour commencer, installer des boîtes modulaires à couloirs centraux destinées à tester le comportement social, puis fixer une grille métallique sur la face d'une porte guillotine programmable afin de séparer les compartiments et permettre un contact social limité entre eux.La porte divise la boîte en deux compartiments ; désignez l'un des compartiments comme compartiment de test et l'autre comme compartiment cible, situé sur le mur opposé à la porte. Placez un récipient alimentaire à trempage liquide entre les deux leviers pour souris. Les leviers permettent à la souris d'ouvrir la porte à guillotine ou de présenter une récompense alimentaire liquide.En fonction des exigences du test, programmer un bouton portatif pour ouvrir la porte lorsqu'il est enfoncé. Pendant la procédure de modelage, surveiller l'activité des souris d'essai à l'aide d'une caméra vidéo numérique montée au-dessus de la chambre de test. L'appareil entier est enfermé dans un caisson insonorisé.Commencez par placer la souris test dans la chambre de test et une souris stimulus appariée en âge et en sexe dans la chambre cible. Observez la souris test dans la chambre de test à l’aide de la caméra vidéo montée. Lorsque la souris test explore la chambre, ouvrez manuellement la porte à guillotine.Lorsque le levier est approché, laisser la porte à guillotine ouverte pendant 15 secondes de renforcement. Entraîner chaque souris pendant 30 minutes par jour jusqu'à ce qu'elles effectuent au moins 10 réponses opérantes lors de trois séances de test sur cinq consécutives. Retirer les souris de l'étude si elles n'atteignent pas ce critère après 30 séances d'entraînement quotidiennes.Alternez les souris stimulus utilisées pendant la phase d'apprentissage afin qu'une souris différente soit utilisée chaque jour. Nettoyez les boîtes de transfert entre chaque séance d'entraînement à l'aide d'alcool éthylique à 70 %. En outre, nettoyez tout l'équipement à l'aide d'un détergent désinfectant à la fin de la journée de test.Pendant les tests, utilisez un groupe de souris stimulus neuves suffisamment grand pour qu'elles ne soient pas répétées au cours de 10 séances de test quotidiennes. Pour commencer, placez une souris témoin entraînée dans la chambre de test et une souris stimulus dans la chambre cible. Programmez la porte de manière à ce que le nombre d'appuis sur le levier nécessaire pour obtenir la récompense sociale augmente selon un taux fixe de trois à chaque essai.Terminer la session lorsque la souris en test cesse d'appuyer sur le levier pendant cinq minutes consécutives. Enregistrer le dernier rapport renforcé comme le seuil d'abandon.Tester chaque souris pendant 20 séances quotidiennes consécutives ou pendant au moins 10 séances d'essai. Une fois que des niveaux de performance asymptotiques sont observés, nettoyer les boîtes de transfert entre chaque séance de test comme indiqué précédemment. Après le test dans le paradigme de motivation sociale, les mêmes souris sont entraînées à une tâche incluant une récompense alimentaire.Préparez du lait évaporé sucré avec 0,2 % de saccharose pour l'utiliser comme récompense liquide. Programmez ensuite un levier pour ouvrir la porte et l'autre pour présenter la récompense alimentaire liquide. Alternez la présentation de la récompense.Pour éviter d'introduire un biais de levier chez les souris testées, commencez par placer les souris dans les compartiments respectifs. Un seul levier et une seule présentation de récompense doivent être actifs au cours de chaque session. L'entraînement comprend six sessions d'une heure qui alternent entre les contingences chaque jour pendant le programme de test ; le programme de renforcement est fixé selon un ratio fixe de trois pour un, de sorte que chaque troisième pression de levier de chaque côté soit renforcée.Poursuivez les tests pendant 60 minutes par jour pendant 20 jours, ou pendant au moins 10 séances quotidiennes après l’observation de niveaux de performance asymptotiques. Nettoyez les boîtes de transfert comme indiqué précédemment. Le seuil moyen d’individus B six élevés individuellement était similaire à celui des souris B six élevées en groupe, tandis que les souris BTBR élevées en groupe présentaient un seuil significativement plus bas.Les souris BTBR ont obtenu significativement moins de récompenses alimentaires par rapport aux souris B six. Bien que les deux groupes aient obtenu plus de récompenses alimentaires que de récompenses sociales. Ces résultats montrent la différence de performance entre les génotypes d'une lignée de souris transgéniques.Une étude supplémentaire impliquant une lignée différente de souris transgéniques montre que les souris hétérozygotes présentent un point de rupture plus élevé par rapport à leurs frères et sœurs de type sauvage en conjonction avec cette procédure. D'autres méthodes, telles que la surveillance par vidéo des souris testées et des souris stimuli, peuvent être utilisées afin de répondre à d'autres questions, comme les comportements sociaux spécifiques exhibés pendant la présentation de la récompense sociale. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment utiliser le conditionnement opérant pour quantifier la motivation sociale chez les souris de laboratoire.Cette procédure peut être particulièrement utile pour la caractérisation phénotypique de modèles murins d'autisme et d'autres troubles du comportement social.

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JoVE Journal

Behavior

Comportement

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Nous décrivons ici un protocole détaillé pour examen de sociabilité chez les souris en utilisant la sociabilité de Crawley et de la préférence pour le test de la nouveauté sociale. Nous décrivons les avantages et les applications possibles pour cette procédure, y compris des détails essentiels importants pour l'interprétation correcte des résultats.

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Système entièrement automatisé pour mesurer les propriétés physiologiquement significatives des mécanismes de médiation localisation spatiale, la localisation temporelle, la durée, le taux et estimation de la probabilité, l'évaluation des risques, l'impulsivité et l'exactitude et la précision de la mémoire, afin d'évaluer les effets des manipulations génétiques et pharmacologiques sur mécanismes fondamentaux de la cognition chez les souris.

Automatisé, quantitative cognitive / comportementale dépistage de souris: pour la génétique, la pharmacologie, la Cognition Animale et de formation de premier cycle

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Quantifier Motivation sociale chez la souris utilisant Conditionnement opérant

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