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

Il s’agit de la toute première tâche de biais de jugement de souris à être validée comme sensible aux changements d’état affectif, en d’autres termes, d’humeur ou d’émotion. Il peut être utilisé pour étudier les effets de n’importe quelle variable sur l’affect de la souris. Ce protocole utilise une conception éthologique, ce qui facilite l’apprentissage des souris, et il est également favorable au bien-être, car la tâche évite l’utilisation de punition ou de renforcement négatif.

Cette tâche peut évaluer l’impact de l’élevage ou des procédures expérimentales sur les états affectifs des souris, ce qui la rend précieuse dans divers domaines, tels que la recherche sur le bien-être animal ou la modélisation des troubles affectifs humains. En supposant que les chercheurs soient déjà à l’aise avec les méthodes de manipulation non aversives, notre principal conseil est d’utiliser des pilotes avant la formation pour identifier les mélanges d’odeurs appropriés, en d’autres termes, ceux que les souris traitent comme ambigus. Ce test comportemental est une tâche de creusement basée sur l’odeur dans laquelle une souris doit creuser pour obtenir des récompenses alimentaires de grande ou de faible valeur.

L’appareil expérimental comprend une arène rectangulaire à deux bras. Un bras est toujours centré et marqué avec l’odeur de stimulus discriminant positif ou négatif, et l’autre bras est toujours non parfumé. Les pots de creusement comprennent un compartiment accessible et un compartiment inaccessible séparés par une barrière en plastique perforée.

Les deux pots de l’appareil contiennent toujours la nourriture de haute et de faible valeur, mais les friandises sont rendues accessibles en fonction du bras et du type d’essai. Lors d’essais d’entraînement positifs, la souris peut choisir d’explorer et de creuser dans le bras parfumé, qui contient un pot marqué d’une odeur de stimulus discriminant positif et d’une récompense alimentaire enterrée de grande valeur. La souris peut également choisir de creuser dans le bras non parfumé, qui est marqué avec de l’eau distillée et contient une récompense alimentaire de faible valeur.

Pendant les essais d’entraînement négatifs, la souris peut à nouveau choisir entre le bras parfumé, qui contient maintenant un pot marqué avec l’odeur de stimulus discriminant négatif et aucune récompense alimentaire accessible, ou le bras non parfumé, qui est à nouveau marqué avec de l’eau distillée et contient une récompense alimentaire de faible valeur. Ensuite, les souris sont testées dans des essais non renforcés positifs et négatifs, où aucune récompense alimentaire n’est disponible, et ceux qui ont appris la tâche subiront un essai ambigu non renforcé. Dans l’essai ambigu, le bras parfumé contient un pot marqué d’un mélange des signaux d’odeur de stimulus discriminatif positif et négatif, ce qui rend l’odeur ambiguë, tandis que le bras non parfumé est marqué avec seulement de l’eau distillée, comme toujours.

Les souris révèlent leurs biais de jugement dans ce procès ambigu. Pour la préparation expérimentale, à l’aide d’une seringue ou d’une micropipette d’un millilitre, ajouter de la menthe et de l’extrait de vanille dans des tubes de centrifugeuse étiquetés. Diluer les extraits 1:4 avec de l’eau distillée et mélanger en inversant plusieurs fois.

Faites-les quotidiennement et inverser à plusieurs reprises avant utilisation pour vous assurer que les mélanges sont frais et consistants. Pour le mélange d’odeurs ambiguës, après la dilution des essences de menthe et de vanille, ajoutez des volumes égaux dans un tube de centrifugeuse pour obtenir un mélange 1: 1 des essences diluées. Ensuite, pendant les essais renforcés, pour le pot d’odeur de stimulus discriminant positif, placez un morceau de chow dans le compartiment inaccessible et enterrez un morceau de chip de banane dans la zone accessible du pot.

Pour le pot d’odeur de stimulus discriminant négatif, placez un morceau de chow et un morceau de chip de banane dans le compartiment inaccessible. Ensuite, remplissez le pot avec trois centimètres de litière en épi de maïs. Aucune récompense alimentaire ne sera disponible dans la zone accessible de ce pot.

Pour les pots non parfumés, placez un morceau de chips de banane dans le compartiment inaccessible et enterrez un morceau de chow dans la zone accessible du pot. Pendant tous les essais non renforcés, placez un morceau de chow et un morceau de puce de banane dans le compartiment inaccessible. Ensuite, remplissez le pot avec trois centimètres de litière en épi de maïs.

Aucune récompense alimentaire ne sera disponible dans la zone accessible de ce pot. Après avoir rempli les pots, utilisez une seringue ou une micropipette pour aspirer 100 microlitres du mélange d’odeurs approprié ou de l’eau distillée et injectez-la directement sur l’épi de maïs dans un mouvement circulaire. Ensuite, pour préparer les distributeurs de parfums, placez un morceau de coton dans la base de la cassette de tissu.

Ensuite, à l’aide d’une seringue ou d’une micropipette d’un millilitre, aspirez 100 microlitres du mélange d’odeurs approprié ou de l’eau distillée et injectez-la sur le morceau de coton. Couvrez la cassette de tissu avec son couvercle pour enfermer le coton parfumé et créer un distributeur de parfum. Placez les pots de creusement au bout des bras de l’arène et les distributeurs de parfums au début de chaque bras.

Insérez la porte amovible immédiatement avant les fentes de cassette pour bloquer l’entrée dans les bras de l’arène et créer le compartiment de départ. Effectuez toutes les séances d’entraînement et de test sous la lumière rouge pendant la phase sombre et active de la souris. Jeûnez la souris pendant une heure dans sa cage avant chaque séance d’entraînement ou de test en retirant la nourriture de la trémie.

Le premier jour de l’entraînement au creusement, placez les récompenses alimentaires sur la litière en épi de maïs de trois centimètres au lieu de les enterrer en dessous. Enterrez progressivement les récompenses plus profondément sous l’épi de maïs au cours des quatre jours suivants jusqu’à ce qu’elles soient situées au fond de la litière de trois centimètres au cinquième jour. Pour commencer les essais d’entraînement, déplacez la 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 cinq minutes. Ensuite, enregistrez la latence à creuser comme l’heure à laquelle la première occurrence de creusement est observée et la latence à manger comme l’heure à laquelle la première occurrence de manger est observée. Pour la formation sur la discrimination, mener un essai renforcé positif suivi d’un essai renforcé négatif les jours un à cinq.

Aux jours 6 à 10, pseudo-randomiser l’ordre des essais afin que chaque souris subisse deux essais positifs et deux essais négatifs par jour. Dans la phase de test, effectuez un essai positif ou négatif non renforcé pour chaque souris tous les jours jusqu’à ce que les critères d’apprentissage soient remplis. Chaque jour, effectuez un essai renforcé positif et un essai renforcé négatif dans un ordre aléatoire avant l’essai de test enregistré sur vidéo, et un autre essai renforcé positif et négatif après l’essai de test.

Assurez-vous que les essais positifs et négatifs sont menés en alternance sur plusieurs jours. Pour effectuer un essai de test non renforcé enregistré sur vidéo, déplacez la souris de la cage de transport vers le compartiment de départ de l’arène. Ensuite, installez une caméra vidéo sur un trépied afin que les deux pots à l’extrémité des bras soient en vue et commencez à enregistrer.

Assurez-vous d’enregistrer la carte de repère avec le code aveugle de la souris et le type d’essai pendant la notation vidéo. Retirez la porte de départ, abaissez immédiatement le couvercle en plexiglas au-dessus de l’arène et démarrez la minuterie d’essai de deux minutes. Après le test, retournez la souris dans sa cage de transport.

Notez les vidéos d’essai positives et négatives le jour du test pour évaluer si les souris ont satisfait aux critères d’apprentissage. Assurez-vous que la notation vidéo le jour même, car les animaux qui répondent aux critères d’apprentissage subiront des tests ambigus le lendemain. À l’aide d’un logiciel d’enregistrement d’événements ou d’un chronomètre, laissez le chercheur aveugle au traitement enregistrer la latence de chaque souris pour creuser et creuser la durée dans chaque pot pendant la première minute des essais positifs et négatifs.

Enregistrez la latence pour creuser comme l’heure à laquelle la première occurrence de fouille est observée, et la durée de creusement comme le temps total qu’une souris passe à creuser. Comparez la durée de creusement dans le pot parfumé entre les essais positifs et négatifs pour déterminer si les souris peuvent discriminer la tâche. Les critères d’apprentissage sont remplis si la durée de creusement dans le pot d’odeur de stimulus discriminatif positif est au moins le double de celle du pot d’odeur de stimulus discriminatif négatif au cours de la première minute de test.

Pour les souris qui ont satisfait aux critères d’apprentissage, testez les réponses au mélange d’odeurs ambiguës. Effectuez un essai renforcé positif et un essai renforcé négatif dans un ordre aléatoire. Ensuite, effectuez un essai de test enregistré sur vidéo en utilisant le mélange d’odeurs ambiguës.

Pour l’analyse des données, tracez les moyens de latence les moins carrés dans chaque type d’essai pour confirmer que le signal ambigu présenté a été interprété comme intermédiaire. Lors de l’évaluation du biais de jugement dans la première et les deux minutes de test, le type d’essai par interaction stimulus-odeur discriminante positive était significatif. Cela révèle que les souris avec la menthe comme stimulus discriminant positif ont interprété de manière inattendue les mélanges d’odeurs ambiguës comme positives, tandis que les souris avec la vanille comme stimulus discriminant positif ont traité les mêmes mélanges d’odeurs ambiguës comme intermédiaires.

Cette découverte indiquait que seules les souris ayant la vanille comme stimulus discriminant positif répondaient à l’exigence technique de traiter le mélange odorant comme intermédiaire entre le stimulus discriminant positif et négatif. Ainsi, les souris avec la menthe comme stimulus discriminant positif ont été exclues des analyses ultérieures du biais de jugement. Chez les souris dont le stimulus discriminant positif est la vanille, le logement a influencé les latences de creusement, les animaux logés de manière conventionnelle étant plus lents à creuser dans les essais ambigus que les souris enrichies dans l’environnement, mais pas pour les essais positifs ou négatifs.

Ces interprétations pessimistes d’indices ambigus par des souris logées de manière conventionnelle reflètent des biais de jugement négatifs indiquant un effet négatif. Lors de l’exécution de ce protocole, il est important que les critères techniques soient respectés. Les souris doivent répondre au critère d’apprentissage montrant qu’elles sont capables de discriminer entre les indices et d’interpréter le signal ambigu comme intermédiaire.

Le développement de cette nouvelle tâche de biais de jugement ouvre la porte à des hypothèses importantes sur les états affectifs de la souris avec des implications cliniques et de bien-être animal.