משימת צלילה למזון מורכבת לחקירת ארגון חברתי ואינטראקציות בחולדות

חולדות הן חיות חברתיות מאוד, מה שהופך אותן למודל אידיאלי להבנת התנהגות חברתית וכיצד היא מתייחסת לקבלת החלטות. חולדות מחלקות את עצמן לקבוצות היררכיות המבוססות על קשרים דומיננטיים וכנועים. חולדות ניתן לאמן למשימות המבטאות שיתוף פעולה, ניהול סיכונים, התנהגות מטעה, והתנהגויות המשתנות בהתאם להחלטות של חולדות אחרות^1,2. מחקרים עם מודלים חולדה להביע התנהגויות אלה להוכיח מועיל בהבנת המבנה החברתי ואת הקשר שלה לקבלת החלטות עם רלוונטיות לפסיכולוגיה האנושית.

כמשאב הכרחי, גישה למזון היא סיבה מרכזית לארגון חברתי בקרב חולדות³. חולדות תמימות נצפו עוסקות באינטראקציה חברתית ובידול במצבים שבהם הגישה למזון הייתה מוגבלת^{1,2,4,5,6,7,8}. במחקר אחד, חולדות בוגרות נדרשו לחצות מנהרה מתחת למים כדי לגשת למזון ולאחר מכן להחזיר את האוכל דרך המנהרה לכלוב⁹. חולדות בודדות בתוך כל קבוצה היו מסוגלות להיות מסווגות על פי השיטה שלהם להשגת מזון. שני פרופילים התנהגותיים הופיעו: הראשון הם "נושאות המטוסים", שצוללים למטה ושוחים מתחת למים אל המאכיל, משיגים גלולה ומחזיקים את הכדור בפיו כשהם שוחים חזרה לכלוב. הקבוצה השנייה היא "הלא נשאים", שאינם צוללים ומשיגים מזון רק על ידי גניבה מהנשאים. בקבוצות של שישה חולדות, כמחצית היו נשאים והחצי השני לא היו⁹. כל החולדות נצפו כנשאיות כאשר הוכשרו בנפרד במנגנון הצלילה¹⁰.

משימות התנהגותיות דומות של בעלי חיים כרוכות בתחרות על מזון או חלל והועסקו עם^{תרנגולות 11}, מכרסמים^12,13,14,15, וחזירים¹⁶. במבחן הצינור, שני עכברים נשלחים דרך צינור צר מקצוות מנוגדים, עם עכבר אחד בהכרח לעבור זכות הדרך לשני. מבחן זה מסייע במדידת דומיננטיות חברתית^17,18,19. בדיקה התנהגותית המכונה מבחן נקודה חמה יש עכברים להתחרות על עמדה במקום חם קטן בכלוב קר אחרת^19,20.

משימת צלילה למזון נוספת, המורכבת יותר, מאפשרת לחולדות המובילות גישה לכלוב שני, הרחק ממנשאים שאינם נשאים, שם יוכלו לצרוך את מזונם בנפרד⁴. בפרוטוקול זה, אנו מציגים משימת צלילה למזון כמודל חלופי להיררכיה חברתית והתנהגות בחולדות. משימת צלילה למזון זו מספקת שיטה לחולדות להימנע מהקבוצות החברתיות של הכלוב הראשי ולכן להימלט מתוקפנות ומהאינטראקציות החברתיות של חולדות אחרות. משימה זו מציגה את האפשרות של התנהגות חברתית נמנעת בחולדות שיכולות להבהיר את ההבנה שלנו של תוקפנות חברתית.

תפקוד חברתי, המתאר את היכולת לעסוק בתפקידים חברתיים נורמליים, יכול להיות מושפע מתנאים כגון דיכאון³. אנשים מדוכאים נאבקים לעתים קרובות באבטלה, יש מעט קשרים חברתיים, ובקושי לעסוק בפעילויות^{פנאי 3}. טיפול יעיל בדיכאון נמדד לעתים קרובות על ידי שיפור בתפקוד החברתי והבין-ישי²¹. טיפולים נוגדי דיכאון, לעומת זאת, משתנים ביעילותם בטיפול בליקויים בתפקוד החברתי הקשורים לדיכאון³.

במתודולוגיה זו, גרמנו למצב דמוי דיכאון בחולדות באמצעות בדיקת הלחץ הכרוני והערכנו את רמת האנהדוניה של החולדות, אחת התכונות של מצב דמוי דיכאון, עם בדיקת העדפת סוכרוז. חולדות Anhedonic, כמו גם חולדות anhedonic אשר ניתנו תרופות נגד דיכאון, היו במעקב באמצעות המשימה צלילה למזון בהשוואה לקבוצת ביקורת.

משימות הצלילה למזון שהוזכרו לעיל דומות לבדיקות תחרות מזון שלעתים קרובות משתמשות רק בזוג אחד של בעלי חיים או דיכוטומיה אחת כנקודת השוואה, כגון נשאים ולא נשאים וניתוח יחיד המשווה את ההגשה לדומיננטיות^15,17,22. השיטה שלנו מגדירה אינטראקציות מורכבות יותר בין חולדות באמצעות חלוקה לסוגים רבים של התנהגות, כולל: נשאים ולא נשאים, אלה שנלחמים על מזון ואלה שלא, וחולדות שחולקות מזון או הולכות לכלובים נפרדים. אנו מאמינים כי פרוטוקול זה הוא הסוג היחיד המשתמש בהיררכיה כדי להעריך מבנה מורכב של אינטראקציה חברתית בקבוצה של בעלי חיים, ולא בזוגות. זה יהיה מועיל עבור מחקרים לבדוק דומיננטיות המבוססת על העדפת מזון, כמו גם מחקרים שמטרתם להבהיר יחסים היררכיים יותר שאינם מוגבלים למודל דומיננטי-כנוע.

בפרוטוקול זה, אנו מתארים בפירוט את משימת הצלילה למזון המורכבת לחקור ארגון חברתי ואינטראקציות בחולדות עם שינויים בהתנהגות הפרט, במיוחד לאחר התפתחות אנהדוניה. מודל זה של בעלי חיים עשוי לשמש גם לחקר מצבים פסיכיאטריים אחרים הקשורים לשינויים בהתנהגות החברתית ובהיררכיה.

הניסויים נערכו בהתאם להמלצות הצהרות הלסינקי וטוקיו וההנחיות לשימוש בבעלי חיים ניסיוניים של הקהילה האירופית. הניסויים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב. קוד ההרשאה לניסוי זה היה IL-55-8-12.

1. הכנת עכברוש

1. קבל אישור לניסויים מהוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC).
2. בחר חולדות ספראג דולי בוגרות. אל תכלול בעלי חיים המציגים תכונות פיזיות חריגות, כגון התקפים או ליקויים מוטוריים אחרים.
   הערה: עבור פרוטוקול זה, השתמשנו בחולדות זכריות בוגרות, במשקל 300-350 גרם, בגילאי 4-8 חודשים. חולדות נקבה ניתן להשתמש גם כן.
3. לשמור על חולדות בטמפרטורת החדר (22 °C ± 1 °C (60 °F), עם 12 שעות אור 12 שעות מחזורים כהים. ספק צ'או עכברושים וליביטום מודעת מים. בית 3 חולדות לכלוב.
   הערה: כל החולדות השוכנות באותו כלוב חייבות להיות באותה קבוצת ניסוי.
4. באופן אקראי למקם 120 חולדות לאחת משלוש קבוצות ניסיוניות. השתמש בקבוצה 1 (n= 60) w כקבוצת ביקורת. לגרום לקבוצת הניסוי, קבוצה 2 (n = 30), עם גורמי לחץ כמפורט להלן. לגרום קבוצה 3, הקבוצה הניסיונית עם טיפול (n = 30), עם אנהדוניה ולאחר מכן לנהל טיפול נוגד דיכאון. את ציר הזמן של פרוטוקול הניסוי ניתן למצוא באיור 1.
5. סמן חולדות עם עטים צבעוניים בתחילת הניסוי כדי לאפשר זיהוי פרטני.
6. בצע את כל הניסויים בין השעות 06:00.m ל-12:00.m.
7. לשקול חולדות מדי יום לאורך כל ההליך לירידה במשקל אפשרי. ירידה במשקל מעל 20% לא לכלול חולדות מהמחקר. ראה סעיף 3.1.3.

2. אינדוקציה של אנהדוניה בחולדות

1. מודל מתח כרוני בלתי צפוי
   1. לגרום חולדות מקבוצת הניסוי ואת הקבוצה הניסיונית עם טיפול עם תכונות של מצב דמוי דיכאון על ידי מודל מתח בלתי צפוי כרוני, כפי שפורט קודם לכן²³.
2. מודל מתח כרוני בלתי צפוי
   1. לגרום חולדות משתי קבוצות ניסיוניות עם התנהגויות כמו דיכאון על ידי מודל מתח בלתי צפוי כרוני, כפי שפורט קודם לכן²³.
      הערה: חולדות חשופות ל -2 מתוך 7 גורמי הלחץ מדי יום בסדר אקראי; אחד בשעות היום והשני בלילה במשך 5 שבועות^24,25.
   2. הצג את גורמי הלחץ הבאים בסדר אקראי:
      1. חולדות בית עם 6 בעלי חיים לכלוב במקום 3 עבור 18 שעות.
      2. הטיה מיקום כלוב 45° לאורך הציר האנכי במשך 3 שעות.
      3. לשלול מבעלי חיים מזון במשך 18 שעות.
      4. לשלול מבעלי חיים מים במשך 18 שעות ולאחר מכן להציג בקבוק מים ריק.
      5. לשמור על כלוב מלוכלך במשך 8 שעות עם 300 מ"ל של מים שנשפכו במצעים.
      6. יש לשמור על תאורה רציפה ולהפוך את מחזור האור/כהה ל-48 שעות בשבוע.
      7. מחממים את הסביבה ל 40 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.
   3. אשר את הפיתוח של אנהדוניה, אחת התכונות של מצב דמוי דיכאון, על ידי ביצוע בדיקת העדפת סוכרוז. ראה סעיף 4.
3. טיפול נגד דיכאון
   1. לנהל 20 מ"ג /ק"ג imipramine הידרוכלוריד (תרופות טריציקליות) תוך-אופן פעם ביום במשך 3 שבועות לחולדות מקבוצת הניסוי^26,27,28.
      הערה: קבוצת משנה (n = 3 בכל קבוצה של חולדות) של קבוצת הניסוי מנוהלת 0.9% מלוחים (פלצבו) תוך-חציונית פעם ביום למשך 3 שבועות, באותו נפח כמו קבוצת הטיפול נוגד הדיכאון.

3. מבחן הארגון החברתי (משימת צלילה למזון מורכבת)

הערה: המנגנון הניסיוני תואר במחקרים^{קודמים 9,29,30} עם שינויים קלים. כל חלקי המנגנון צריכים להיות מורכבים מפלקסיגלס שקוף.

1. הכינו את המנגנון והסתגלו לחולדות.
   1. חבר שני כלובים (50 ס"מ x 50 ס"מ x 50 ס"מ) לאקווריום (130 ס"מ x 35 ס"מ x 50 ס"מ) באמצעות מנהרות (45 ס"מ x 15 ס"מ x 15 ס"מ)(איור 2). ודא כי אין גישה מכלוב אחד למשנהו מבלי לצלול לתוך האקווריום^25. לשמור על טמפרטורת המים ב 25 מעלות צלזיוס.
   2. מניחים צינורות עם כדורי מזון (גלולת מזון אחת בכל צינור) בקצה אחד של האקווריום.
      הערה: הפחתה בנגישות כדורי מזון בכלוב היציאה צריכה לעודד בהדרגה את החולדה, שאחרת הייתה מפתחת הרגל של גניבה, לצלול כדי להגיע למזון.
   3. ביום הראשון של הניסוי, הציגו כל קבוצה של 6 חולדות למנגנון ניסיוני ללא מים למפגשים של 3 שעות. החזר חולדות לכלוב רגיל לאחר הפגישה.
      1. הגבל את הגישה למזון עכברושים למפגשים של 3 שעות, ללא גישה אחרת למזון בשאר שעות היום.
      2. הסר חולדות שאיבדו יותר מ -20% ממשקל הבסיס שלהם מהניסוי יחד עם הקבוצה החברתית שלהם, ולתת מזון ליביטום המודעה ומים.
      3. מגבת ידנית חולדות יבשות או לספק גישה למקור חום עד יבש ולפני הצבת אותם בחזרה בדיור הרגיל שלהם, כדי למנוע היפותרמיה.
      4. חזור על הפעלות אלה במשך ימים 2-3.
         הערה: וידאו להקליט חולדות במנגנון ברציפות עבור הפעלות של 3 שעות. ודא שהמצלמה מוגדרת להבחנה גבוהה (720p) והמוקד האוטומטי כבוי.
2. ביצוע משימת צלילה למזון
   1. בימים 4-17, להוסיף מים בהדרגה עד מפלס המים המרבי הוא הגיע, כמתואר בעבר⁴. בימים 17-21 יש לשמור על מפלס מים מרבי.
   2. שימו לב לחולדות שצוללים לגישה לכדורים.
   3. רשום את הפרמטרים הבאים עבור כל עכברוש:
      1. להעריך את תדירות הכניסה למנהרה.
      2. לספור כל ניסיון לצלול לאוכל.
         הערה: הנסיעה מכלוב לאקווריום חזרה לכלוב לא תעלה על 5-6 שניות, מה שיבטיח שהכדור יישאר אכיל.
      3. להעריך את מספר הפעמים כי מזון מתקבל על ידי התקפה בין חולדות כי לשחות עבור מזון חולדות כי לא.
      4. רשום את מספר הפעמים שהאוכל נישא על ידי חולדה ששוחה.
      5. לתעד את הזמן שחולדות בילו בכלובים נפרדים בהשוואה לזמן שבילה בכלוב המקורי.
         הערה: כל הנתונים הושגו על ידי התבוננות חזותית רציפה.

4. הערכת אנהדוניה: מבחן העדפת סוכרוז

1. להעריך אנהדוניה על ידי מבחן העדפת סוכרוז עם שינוי מינורי, כפי שתואר קודם לכן^{23,25,31,32,33}. בצע בדיקה זו בימים -6, 0, 35, 41, 62 ו- 68 של ההליך (ראה איור 1 עבור ציר הזמן של הפרוטוקול).
   1. אפשר לחולדות לצרוך פתרון סוכרוז עבור 24 שעות על ידי גישה חופשית לשני הבקבוקים בכל כלוב, המכיל 100 מ"ל של פתרון סוכרוז (1%, w / v).
   2. לאחר 24 שעות, יש להחליף את אחד הבקבוקים במים למשך 24 שעות נוספות.
   3. לשלול חולדות של מים במשך 12 שעות³⁴.
   4. תן לחולדות את שני הבקבוקים (אחד עם מים ואחד עם סוכרוז). לאחר 4 שעות, להקליט את הנפח של פתרון סוכרוז הנצרך ומים.
   5. חשב העדפת סוכרוז כהעדפת סוכרוז (%) = צריכת סוכרוז (mL)/(צריכת סוכרוז (מ"ל) + צריכת מים (מ"ל)) × 100%.
      הערה: בעת שימוש במודל הלחץ הבלתי צפוי הכרוני בשילוב עם מבחן ארגון חברתי, אנו ממליצים לא רק לרשום את צריכת סוכרוז ומים ממוצעת, אלא גם לציין שינויים בהתנהגות של כל חולדה בודדת. זה יאפשר הבנה ספציפית יותר של שינויים התנהגותיים בתוך הפרט במקום בתוך הקבוצה כאשר מתמודדים עם מודל היררכי כגון משימת צלילה למזון.

5. ניתוח סטטיסטי

1. קבע השוואות בין קבוצות המשתמשות בקרוסקל-וואליס ואחריהן מאן-וויטני עבור נתונים לא פרמטריים או ניתוח חד-כיווני של שונות (ANOVA) ואחריו מבחן הפוסט הוק של בונפרוני או מבחן t של התלמיד לנתונים פרמטריים.
   הערה: התוצאות נחשבות מובהקות סטטיסטית כאשר p < 0.05, ומשמעותי מאוד כאשר p < 0.01.

שינויים במשקל הגוף
ANOVA חד כיוונית לא הראתה הבדלים בשינויים במשקל הגוף בין קבוצות ניסיוניות במשך 21 הימים של משימת הצלילה למזון. מימים 2 עד 21 חלו שינויים במשקל הגוף עבור כל 3 הקבוצות (p<0.01, טבלה 1).

בדיקת העדפת סוכרוז
בתחילת הניסוי (יום 0), לא היה הבדל באחוז העדפת סוכרוז בין קבוצת החולדות הניסיונית הנגרמת עם אנהדוניה (85.6% ± 18.6), קבוצת הניסוי שטופלה בטיפול נוגד דיכאון (85.1% ± 18.8), לבין קבוצת הביקורת (85.7% ± 9.9). ביום ה-35, בהשוואה לקבוצת הביקורת (84.13% ± 12.3), נרשמה ירידה משמעותית באחוזים בקבוצת הניסוי (62.69% ± 17.7, p<0.01) ובקבוצת הניסוי עם טיפול (68.48% ± 13.9, p<0.01, איור 3A). עדיין לא היו הבדלים בין קבוצת הניסוי לבין קבוצת הניסוי עם הטיפול. ביום ה-62, לחולדות הניסוי הייתה העדפת סוכרוז באחוזים נמוכים יותר (68% ± 15) מאשר לקבוצת הביקורת (78.5% ± 16) ולקבוצת הניסוי עם הטיפול (77% ± 16, עמ' 0.05, איור 3B). לא היו הבדלים בין קבוצת הטיפול לבין קבוצת הביקורת בשלב זה. הנתונים מוצגים כהעדפת סוכרוז באחוזים ± סטיית תקן.

משימת צלילה למזון
הפעילות החברתית של חולדות במצב של גישה מוגבלת למזון מאוירת באיור 4. חולדות בקבוצת הניסוי הדגימו עלייה בתדירות הכניסות למנהרה (113% ± 3.7, p<0.01, איור 4A), צלילה למזון (141% ± 7, p<0.01, איור 4B), מזון המתקבל על ידי נשיאה (168% ± 12, עמ' 0.01, איור 4C), זמן שהייה בכלובים נפרדים (123% ± 7.9, עמ' 0.01, איור 4D), ומזון המתקבל על ידי התקפה (232% ± 26, p<0.01, איור 4E) בהשוואה לקבוצת הניסוי עם טיפול (44% ± 7, 53% ± 6, 54% ± 5, 55% ± 4.7, 67% ± 3.4, בהתאמה). ההבדלים בין קבוצת החולדות הניסיונית לבין החולדות הניסיוניות שטופלו בתרופות נוגדות דיכאון היו גבוהים סטטיסטית מההבדל בין קבוצת הניסוי לקבוצת הביקורת בכל 5 הפרמטרים של בדיקת הצלילה למזון (p<0.05). הנתונים מוצגים כאחוז ממוצע בהשוואה לפקדים ± שגיאת התקן של הממוצע.

איור 1. ציר זמן של פרוטוקול הניסוי. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור 2. איור של מנגנון הצלילה למזון. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3. בדיקת העדפת סוכרוז (A) לאחר 35 ימים ו-(B) לאחר 62 יום. לא היה הבדל בצריכת סוכרוז בתחילת הניסוי. (A) ביום 35 של הניסוי, הקבוצה האנהדונית (p<0.01) והקבוצה האנהדונית שטופלו בטיפול נוגד דיכאון (p<0.01) היו בעלי העדפה נמוכה משמעותית של אחוז סוכרוז מאשר קבוצת הביקורת. (ב) ביום 62, החולדות המושרה עם אנהדוניה היה העדפה סוכרוז אחוז נמוך יותר בהשוואה הן את הפקד ואת הקבוצה anhedonic שטופלו בטיפול נוגד דיכאון (p<0.05). לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4. פעילות חברתית של חולדות במצב של גישה מוגבלת למזון. (A)תדירות הערכים במנהרה. (להיות)צלילה לאוכל. (ג)מזון המתקבל על ידי נשיאה. (ד)זמן שהות בכלובים נפרדים. (ה)מזון שהושג על ידי התקפה. הנתונים מוצגים כאחוז ממוצע בהשוואה לערכי פקד ממוצע + שגיאת תקן של הממוצע. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

שולחן 1. שינויים במשקל הגוף (כאחוז) במהלך משימת הצלילה למזון. לא היו הבדלים בין 3 קבוצות הניסוי לשינויים במשקל הגוף במהלך 21 ימי המשימה. מימים 2 עד 21, הייתה השפעה כוללת בין ימים שבאו לידי ביטוי כשינוי במשקל הגוף (p<0.01).

למחברים אין מה לחשוף.