Analisi apprendimento spaziale e comportamento prosociale nei topi utilizzando il labirinto di Barnes e paradigmi Damsel in Distress

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo delle neuroscienze comportamentali sul fatto che una mutazione genetica o una variabile ambientale possano avere un impatto sui comportamenti sociali o sull'acquisizione e la conservazione di memorie uciali. I principali vantaggi di queste tecniche sono che entrambi gli studi possono essere semplicemente costruiti con investimenti finanziari minimi e che nessuno dei due protocolli richiede agli animali di sperimentare stimoli estremi o stressanti. Il metodo Damsel in Distress può fornire informazioni sui comportamenti pro-sociali del topo, ma può anche essere usato come misura di empatia in altri organismi modello di mammiferi.

Prima di iniziare la procedura di test del labirinto Barnes, pulire tutti i componenti del labirinto con acqua e 70% di etanolo. Quando i componenti sono asciutti, assemblare il labirinto e assegnare casualmente ogni mouse a un foro di destinazione da utilizzare durante tutto il periodo di test. I fori possono essere etichettati uno a 20 sul fondo del labirinto o all'esterno del perimetro del labirinto dove non sono visibili dall'interno del labirinto.

Per iniziare un test di allenamento, sostituire il disco del foro assegnato con una scatola nera di 23 per 11 centimetri e utilizzare elastici e ganci per fissare saldamente la scatola al labirinto. Quindi, posizionare un mouse al centro del Labirinto di Barnes sotto una tazza e consentire al mouse di acclimatarsi per 30 secondi. Alla fine del periodo di acclimatazione, inizia la registrazione video e accendi il produttore di rumore leggero e ultrasonico.

Sollevare la tazza tramite un meccanismo a corda per evitare di polarizzi la direzione iniziale dell'animale e avviare un timer dietro una tenda di osservazione. Traccia i movimenti dell'animale su un pezzo di carta con un diagramma del labirinto e usa il diagramma per analizzare le strategie di ricerca del mouse e per determinare il numero di fori che sono stati esplorati nel quadrante di fronte al bersaglio. Quando il mouse entra nel foro di destinazione, coprire il foro con un legante opaco pesante e spegnere il produttore di rumore ad ultrasuoni.

Se il mouse non è entrato nel bersaglio dopo cinque minuti, recedere l'animale nel foro di destinazione. Quindi, consentire al mouse di rimanere nella casella di destinazione per un minuto indisturbato, assicurandosi di spegnere il rumore ultrasonico. Quindi, riportare l'animale nella sua gabbia.

Quando tutti i topi sono stati testati, rivedere manualmente la loro registrazione per tenere traccia del movimento complessivo del mouse per determinare il numero di fori errati esplorati prima e dopo la ricerca del bersaglio, così come il numero di fori dal foro di destinazione al primo foro esplorato e qualsiasi comportamento di toelettatura notevole. Per il comportamento esplorativo Damsel in Distress Testing, posizionare una camera di stress chiusa e vuota al centro di un'arena di empatia e iniziare a registrare con la telecamera sospesa. Posizionare delicatamente un topo maschio sotto una tazza nell'angolo in basso a sinistra nell'arena per 30 secondi.

Quindi, rimuovere la tazza tramite un meccanismo a corda e consentire al mouse di esplorare per 10 minuti facendo attenzione a rimanere fuori dal campo visivo durante la registrazione. Alla fine del periodo di esplorazione, spostare il mouse dall'arena in una gabbia di tenuta per cinque minuti e fermarsi e salvare la registrazione. Per la reattività sociale Damigella in Distress Testing, trattenere delicatamente manualmente un topo femmina e abbassare il mouse in una camera di ritenuta.

Chiudere l'estremità aperta della camera dietro il mouse e verificare che il mouse non sia in grado di girarsi. Iniziare a registrare con la telecamera sospesa e posizionare la camera di ritenuta all'interno al centro dell'arena. Consentire all'animale di acclimatarsi per 10 minuti facendo attenzione a rimanere fuori dal campo visivo.

Quindi, trasferisci il topo maschio dall'area di tenuta nell'arena dell'empatia per 10 secondi e consenti al mouse maschio altri cinque minuti per esplorare l'arena facendo attenzione a rimanere fuori dal campo visivo. Alla fine del periodo di esplorazione, fermati e salva il file video e riportare entrambi i topi nelle loro gabbie. Quindi, sostituire la biancheria da letto di mais e sanificare sia l'arena che la camera di stress con il 70% di etanolo.

Per analizzare i dati, aprire il file video nell'apposito software di tracciamento e posizionare un foglio trasparente sullo schermo. Delinea il quadrato dell'arena con un pennarello e dividi il quadrato dell'arena in nove scomparti uguali. Esaminare i dati video per i primi cinque minuti della misura esplorativa iniziale registrando il numero di scomparti attraversati, il tempo trascorso nel quadrato centrale dell'arena, il numero di episodi di scavo e toelettatura e il numero di volte in cui il mouse ha toccato la camera di ritenuta centrale vuota.

Quindi, rivedere i dati video per i cinque minuti della misura di reattività sociale immediatamente dopo che il maschio è stato reintrodotto nell'arena con la femmina intrappolata che registra gli stessi dati della misura esplorativa iniziale, ma aggiungendo il tracciamento del numero di volte in cui il mouse maschio ha toccato nasi con il mouse femminile intrappolato. Quando i neonati addestrati barnes maze vengono eseguiti da adulti in un singolo studio a lungo termine, i topi iniettati con etanolo hanno difficoltà a ricordare dove si trovava il buco bersaglio rispetto agli animali di controllo iniettati salini. I topi trattati con etanolo esplorano anche molti più fori nel quadrante opposto dal bersaglio, indicando un fallimento nel ricordare la corretta posizione termalee generale e utilizzare un foro sequenziale per forare la ricerca in modo a forma di anello fino a quando il foro non viene trovato.

Nel modello Damigella in distress, i topi più anziani attraversano più quadrati rispetto ai topi più giovani. In presenza di una femmina intrappolata, tuttavia, i topi maschi di entrambe le età trascorrono meno tempo ad esplorare l'arena. I maschi giovani trascorrono più tempo a scavare durante il loro tempo nell'arena in presenza di un topo femmina intrappolato rispetto a quando sono soli a suggerire ansia o comportamento pro-sociale verso la femmina intrappolata.

Al contrario, i topi maschi toccano il tubo contenente la femmina intrappolata e iniziano il contatto femminile intrappolato in modo significativamente più frequente da adulti che da giovani. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di mantenere costanti le condizioni tra e all'interno delle prove per garantire che le variabili ambientali non confondano i risultati dello studio. Seguendo l'uso iniziale di questi saggi comportamentali, gli stessi animali possono essere ritestati in vari punti di tempo durante lo sviluppo per rispondere a domande sulla memoria a lungo termine e sui possibili cambiamenti nei comportamenti sociali.