הפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD) היא הפרעת מוח התפתחותית המתבטאת בליקויים בתקשורת חברתית או באינטראקציה ודפוסים מוגבלים וחוזרים על עצמם של התנהגויות או תחומי עניין 1,2. בשנת 2022, כ-1 מכל 100 ילדים אובחן עם ASD ברחבי העולם3. על פי המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן (CDC, ארה"ב), שכיחות ASD עלתה ב-30% מאז 2008 ועלתה ביותר מפי 2 מאז שנת 2000 4,5. אנשים עם ASD עשויים להפגין גם תחלואה נלווית, כגון מוגבלות שכלית (ID) (35.2%, מנת משכל ≤ 70), הפרעת קשב וריכוז (ADHD) (50%-70%), ותסמונות גנטיות אחרות 2,4,6.
השימוש במודלים של בעלי חיים במחקר ASD, במיוחד מכרסמים, סיפק תובנות משמעותיות לגבי ההשפעה של גורמים סביבתיים שונים, כולל תזונה, תרופות, פעילות גופנית והעשרה 7,8,9,10, כמו גם מוטציות גנטיות כגון Shank, Fmr1, Mecp2, Pten ומוטציה Tsc 11,12,13על תסמיני ASD., מודלים של עכברים משמשים בדרך כלל לחקירת ASD בשל אופיים החברתי והמאפיינים הגנטיים, הביוכימיים והאלקטרופיזיולוגיים המשותפים עם בני אדם. לדוגמה, על ידי מחיקת גן ספציפי (כגון Shank3, Fmr1, Cntnap2 ו-Pten), ניתן לסכם התנהגויות חברתיות וחזרתיות חריגות, מה שמספק תוקף חזק של המחקר 14,15,16. כאן, אנו מספקים פרוטוקולים לחקר הקבלות בין מודלים גנטיים של בעלי חיים לבין תסמיני ASD אנושיים17. אנו מתארים את מבחן הטיפוח העצמי והאינטראקציה החברתית התלת-קאמרית, המשקפים שני תסמיני ליבה בחולי ASD, כלומר דפוסי התנהגות מוגבלים וחוזרים על עצמם וליקויי אינטראקציה חברתית (תקשורת), בהתאמה.
בהתבסס על ה-DSM-V (מדריך אבחוני וסטטיסטי להפרעות נפשיות של האגודה הפסיכיאטרית האמריקאית מהדורה 5) ו-ICD-11 (סיווג בינלאומי של מחלות מהדורה 11), חולי ASD עוסקים בדפוסי התנהגות מוגבלים, חוזרים על עצמם וסטריאוטיפיים, בפרט, התנהגויות חוזרות ונשנות לא ממוקדות גוף (BFRBs), כגון נדנדה, גירוי, כסיסת ציפורניים, תלישת שיער, קטיף עור או הליכה על אצבעות הרגליים 18, 19. אצל בעלי חיים, התנהגות חוזרת באה לידי ביטוי בטיפוח עצמי ממושך וחוזר על עצמו. טיפוח הוא אחת הפעילויות המולדות הנפוצות ביותר בקרב מכרסמים, כאשר כ-40% מזמן הערות שלהם מוקדש לטיפוח 20,21. זה אינסטינקטיבי לעכברים ללקק את העור או הפרווה שלהם כדי להסיר לכלוך זר מפני השטח של הגוף, המשמש לשמירה על ניקיון הגוף, מניעת פציעות, הסרת טפילים וויסות הטמפרטורה. טיפוח מסווג לשני סוגים: טיפוח חברתי (allo-grooming), הכולל טיפוח על ידי עכבר אחר, וטיפוח עצמי. טיפוח עצמי מציג דפוס רצף סטריאוטיפי ושמור המורכב מארבעה שלבים (לרוב בדידים ולא רציפים)22,23. בשלב I (שבץ אליפטי), עכברים מתחילים את הטיפוח על ידי ליקוק שתי הכפות ולאחר מכן טיפוח סביב האף עם כפותיהם. בשלב II (שבץ חד צדדי), עכברים משתמשים בכפות כדי לנגב את פניהם בצורה אסימטרית. בשלב III (שבץ דו-צדדי), עכברים מנגבים באופן סימטרי את ראשם ואוזניהם. בשלב IV (ליקוק גוף), עכברים עוברים לליקוק הגוף על ידי הזזת ראשם לאחור ועשויים להאריך את הטיפוח לזנב ולאיברי המין. כאשר עכברים ממוקמים בנפרד בכלוב שקוף, ניתן לזהות ולצפות בקלות בהתנהגות טיפוח עצמי. עכברים מגבירים את התנהגות הטיפוח העצמי כאשר הם מתמודדים עם לחץ, כאב או הפרעה חברתית, מה שהופך את מבחן הטיפוח העצמי לקריטי בעת חקר הפרעות נוירולוגיות22. מודלים שונים של עכברים של ASD, כולל אלה עם מוטציות גנטיות (כגון Fmr1−/y, Shank3B−/-, NL1−/−), התערבויות פרמקולוגיות (כגון DO34, PolyI:C), וזנים מולד ספציפיים (כמו BTBR ו-C58/J), הפגינו התנהגות מוגזמת של טיפוח עצמי חוזר ונשנה 24,25,26,27.
שינויים בהתנהגות חברתית משמשים כאחד הקריטריונים להערכת ASD. על פי ה-DSM-V וה-ICD-11, חולי ASD מציגים ליקויים מתמשכים בתקשורת חברתית ובאינטראקציה חברתית1 8,19. אלה עשויים להתבטא בליקויים בתקשורת מילולית ולא מילולית (כלומר, קשר עין חריג, מחוות והבעות פנים), חוסר שיתוף עניין ורגשות עם אחרים, חוסר מודעות לרמזים הקשריים חברתיים או קשיים בפיתוח מערכות יחסים. בהתאם לתסמיני הליקוי החברתי, משימות התנהגותיות שונות תוכננו ועברו אופטימיזציה להערכת אינטראקציות חברתיות בעכברים, כגון מבחן האינטראקציה החברתית הישירה, הגישה החברתית התלת-קאמרית והעדפת מבחן חידוש חברתי, וניתוח קולות קוליים (USVs)16,28. מבחן האינטראקציה החברתית בן שלושת החדרים הוא ניסוי בשימוש נרחב להערכת התנהגויות הקשורות לאוטיזם 17,29,30,31. המנגנון מורכב משלושה תאים מחוברים; התא השמאלי והימני מכילים כלוב תיל שעשוי להיות ריק או תפוס על ידי עכבר, מה שמאפשר לעכבר הבדיקה לקיים אינטראקציה חופשית עם שני הכלובים. שתי מדידות מסייעות להעריך היבטים שונים של התנהגות חברתית בעכבר הניסוי במהלך הניסוי בן שלושת החדרים. ראשית, עכבר הבדיקה מקבל ניקוד עבור הזמן המושקע באינטראקציה עם הכלוב הריק (אובייקט חדש) לעומת כלוב המכיל עכבר חדש. חלק זה של המשימה מספק תובנה לגבי החברותיות של העכבר. לאחר מכן, עכבר לא מוכר מכניס לכלוב התיל שהיה ריק בעבר. הפרש הזמן באינטראקציה של עכבר הניסוי בין העכבר הלא מוכר למוכר מודד את ההעדפה לחידוש חברתי. בחלק זה של המשימה, עכבר בקרה מעדיף לקיים אינטראקציה עם עכבר לא מוכר ולא עם עכבר שנתקל בו בעבר, שכבר היה קיים בחלק החברתיות של המבחן. ליקויים באינטראקציה חברתית וירידה במוטיבציה לאינטראקציה עם עכברים חדשים נמצאים בדרך כלל במודל עכברי של ASD. מבחן שלושת התאים הוכיח את עצמו כחזק מאז המצאתו. הוא שימש לחקר פנוטיפים חברתיים במודלים שונים של עכברים של ASD, כולל Fmr1−/−, Shank3B−/-, Cntnap2−/−, וזן המולד BTBR 32,33,34,35,36.
שני המבחנים משתמשים בהתנהגות ספונטנית טבעית של עכברים ככלים ראויים לחקר התנהגות דמוית ASD. מכיוון שהם נחשבים למבחני מתח נמוך, ניתן לבצע את שתי הבדיקות באותה קבוצת עכברים כדי למדוד התנהגות דמוית ASD, כאשר מבחן הטיפוח העצמי מבוצע תחילה ומבחן האינטראקציה החברתית בן שלושת החדרים בימים שלאחר מכן. הפרוטוקולים שאנו מספקים מהווים כלי חיוני להערכת התנהגות דמוית ASD ולפיתוח טיפולים חדשים 29,30,31. בסופו של דבר, הם יתרמו לשיפור התוצאות עבור אנשים שנפגעו מ-ASD.