Attiva e passiva docilità separatamente nei topi di misura
10 agosto 2018
Docilità negli animali include una riduzione delle risposte di evitare agli esseri umani (docilità passivo) e un aumento in attivi approcci agli esseri umani (attivo docilità). Qui, descriviamo protocolli dettagliati per tre test comportamentali (docilità attiva, passiva docilità e soggiorno-su-mano test) per misurare separatamente la docilità attiva e passiva dei topi.
Questo metodo può valutare il livello di mansuetudine in ciascun topo e i dati saranno molto utili per ulteriori studi sulla mansuetudine come la mappatura genetica dei geni correlati alla mansuetudine. Il vantaggio principale di questa tecnica è che può valutare due componenti principali della mansuetudine: la mansuetudine attiva e passiva, separatamente, utilizzando questo metodo. A dimostrare la procedura saranno il signor Hiromichi Nagayama, uno studente laureato, e la signora Motoko Nihei, un tecnico del mio laboratorio.
Per iniziare, accendi la fotocamera digitale e avvia la registrazione. Quindi, usa un paio di pinzette grandi per sollevare delicatamente il mouse per la coda. Trasferire il topo dalla sua gabbia domestica al centro dell'apparato in campo aperto.
Dopo aver avviato il cronometro, posizionare una mano nell'angolo inferiore sinistro dell'apparecchio. Con il palmo rivolto verso l'alto, muovi le dita, lentamente e costantemente. Lentamente, muovi la mano verso il mouse e fermati a 10 centimetri di distanza dal lato del corpo del mouse.
Mantenere questa distanza se il mouse tenta di allontanarsi. Se il mouse si avvicina alla mano, mantieni la mano nella stessa posizione e continua a muovere le dita lentamente e costantemente. Rimuovere il mouse con la mano libera se tenta di arrampicarsi sul braccio.
Dopo un minuto, concludi il test. Dopo aver posizionato il mouse nell'apparecchio, posizionare la mano sinistra nell'apparecchio. Quindi, muovi lentamente e costantemente la mano verso il mouse e tocca delicatamente il mouse con la punta delle dita.
Continua a toccare il mouse con la punta delle dita finché non si allontana. Quando il mouse tenta di interrompere il contatto, seguirlo con la mano e riavviare il contatto. Concludere il test dopo un minuto.
Subito dopo la conclusione del test precedente, usa un paio di pinzette grandi per sollevare il mouse per la coda e posizionarlo delicatamente sul palmo sinistro. Accarezza delicatamente il mouse con il pollice sinistro, finché non lascia la mano. Quindi, riposiziona il mouse sul palmo della mano con le pinzette.
Dopo la terza prova, interrompere la registrazione video e pesare il mouse. Dopo aver riportato il topo nella sua gabbia di casa, registrare la quantità di feci e urina rimaste nel campo aperto dell'apparato. Quindi, pulire l'apparecchio e i guanti con un tovagliolo di carta imbevuto di disinfettante iodoforo allo 0,2% e pulire l'apparecchio con un tovagliolo di carta asciutto.
Dopo aver assegnato i tasti per ogni indice di comportamento, avviare il software tanaMove. Quindi, trascina e rilascia il file video da analizzare nella finestra. Verificare che il file sia caricato e che le informazioni in esso contenute.
La casella CSV è corretta. Fare clic sul pulsante Pronto e immettere le chiavi assegnate per ciascun indice di comportamento nella finestra successiva. Quindi, fai clic sul pulsante Riproduci per avviare il file video e su Interrompi per metterlo in pausa.
Premere A quando si osserva il mouse dirigersi verso o avvicinarsi alla mano. Premere R quando si osserva il mouse muoversi senza dirigersi verso la mano durante il test di addomesticamento attivo. Tenere premuto W quando si sente il suono del timer a 60 secondi per segnare la fine del test di addomesticamento attivo.
Quando la mano sinistra entra nell'inquadratura, avviare l'analisi per il test di addomesticamento passivo. Premere A quando si osserva il mouse dirigersi verso la mano e R quando si osserva il mouse viaggiare senza dirigersi verso la mano. Quindi, tenere premuto W quando si sente il suono del timer a 60 secondi.
Avvia l'analisi dell'addomesticamento passivo quando si osserva la mano sinistra entrare nell'inquadratura. Durante la riproduzione del video, premere A quando si osserva il mouse avvicinarsi alla mano e R quando si osserva il mouse muoversi senza dirigersi verso la mano. Ancora una volta, premere W quando si sente il timer a 60 secondi.
Successivamente, premi T ogni volta che il mouse rimane sulla mano durante il test. Al termine del test, fare clic su Interrompi. Quindi, fare clic sul pulsante Indietro per attivare una nuova finestra e immettere un nuovo nome file per l'input dei dati CSV.
Quindi, fai clic sul pulsante Pronto e inserisci le chiavi appropriate nella nuova finestra. Quindi, fai clic sul pulsante Riproduci per riavviare il video e avviare l'analisi del test di addomesticamento attivo. Durante la riproduzione del video, premere T ogni volta che il mouse contatta volontariamente l'operatore.
Quando il timer suona a 60 secondi, tenere premuto W.Durante il test di addomesticamento passivo, premere T quando il mouse consente all'operatore di toccare il suo corpo. Quindi, tenere premuto W quando il timer suona dopo 60 secondi. Successivamente, fare clic sul pulsante Interrompi e quindi sul pulsante Indietro prima di inserire un nome file per l'output dei dati CSV.
Quindi, fai clic sul pulsante Pronto per attivare una nuova finestra per inserire le chiavi assegnate. Quindi, fai clic su Riproduci per iniziare il test di addomesticamento attivo. Quando si osserva il mouse saltare, premere J.Quindi, premere W quando il timer suona dopo 60 secondi.
Fare clic sul pulsante Stop per interrompere l'osservazione video e il timer suona di nuovo a 60 secondi. Quindi, fare clic sul pulsante Indietro e immettere un nome file per l'output dei dati CSV. Quindi, salvare tutti i file di dati non elaborati nella cartella contenente i due file supplementari.
Aprire i due file supplementari e fare clic sul pulsante Riepiloga. Infine, salvare i risultati come file separato per ulteriori analisi. Utilizzando l'allevamento selettivo, sono stati prodotti topi con un alto livello di addomesticamento attivo.
I topi dei gruppi di riproduzione selettiva hanno ottenuto punteggi più alti nel test di addomesticamento attivo, mostrando una durata più lunga del contatto con la mano umana rispetto ai topi di controllo. I topi dei due gruppi non differivano in modo significativo nella direzione, nella locomozione o nella durata del salto. Tuttavia, i topi selezionati hanno ottenuto un punteggio più alto nel test di addomesticamento passivo.
Inoltre, i topi selezionati sono rimasti su una mano umana per un periodo significativamente più lungo rispetto ai topi di controllo nel test Stay-On-Hand. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di evitare di maneggiare i topi fino a quando non si esegue il test di addomesticamento, poiché l'esperienza di manipolazione può influire in modo significativo sull'addomesticamento di ciascun topo.
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Panoramica
Questo articolo presenta protocolli per la valutazione della mansuetudine nei topi, concentrandosi sia sulla mansuetudine attiva che su quella passiva. I metodi descritti sono progettati per fornire una valutazione completa del modo in cui i topi interagiscono con gli esseri umani.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze comportamentali
- Comportamento animale
- Etologia
Sfondo
- La mansuetudine negli animali è caratterizzata da una ridotta tendenza all'evitamento e da un aumento dei comportamenti di avvicinamento verso gli esseri umani.
- Comprendere la mansuetudine può fornire informazioni utili sulla domesticazione e sul comportamento animale.
- I test comportamentali possono contribuire alla mappatura genetica dei tratti associati alla mansuetudine.
- La mansuetudine attiva e quella passiva sono componenti fondamentali che possono essere misurate separatamente.
Scopo dello studio
- Sviluppare e descrivere protocolli per misurare la mansuetudine attiva e passiva nei topi.
- Fornire un quadro di riferimento per future ricerche sulla base genetica della mansuetudine.
- Dimostrare l'applicazione pratica di questi protocolli in un ambiente di laboratorio.
Metodi Utilizzati
- Test di mansuetudine attivo
- Test di mansuetudine passivo
- Test di permanenza sulla mano
- Utilizzo di una fotocamera digitale per la registrazione delle risposte comportamentali
Risultati principali
- I metodi permettono la valutazione separata della mansuetudine attiva e passiva in topi singoli.
- I dati raccolti possono contribuire alla comprensione dei fattori genetici che influenzano la mansuetudine.
- La dimostrazione della procedura da parte di personale qualificato migliora la riproducibilità.
- I risultati possono fornire indicazioni per ulteriori studi sul comportamento animale e sulla domesticazione.
Conclusioni
- I protocolli stabiliti sono efficaci per valutare la mansuetudine nei topi.
- Questi metodi possono facilitare future ricerche sul mappaggio genetico della mansuetudine.
- Comprendere la mansuetudine ha implicazioni più ampie per gli studi sul comportamento animale.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La valutazione di tratti comportamentali come la mansuetudine in modelli preclinici supporta la validazione degli obiettivi consentendo una riduzione del rischio meccanicistica dei percorsi neuropsichiatrici e neurosviluppali. La quantificazione separata delle componenti attive e passive migliora l'affidabilità predittiva nell'identificazione di biomarcatori traslazionali e nella selezione di ceppi per lo screening terapeutico.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche relative ai comportamenti di avvicinamento e di evitamento sociale in modelli di malattia.
- Valore operativo: Fornisce letture comportamentali standardizzate per la validazione funzionale di bersagli in studi genetici.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera metriche quantitative basate sul tempo per il contatto attivo, la tolleranza passiva e il mantenimento della mano, al fine di supportare la standardizzazione del saggio.
- Valore operativo: Facilita la predisposizione per lo screening ad alto rendimento grazie alla durata del test di 3 minuti e al flusso di lavoro di analisi video automatizzato.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Supporta la modellizzazione di sistemi rilevanti per le malattie separando le dimensioni motivazionali e della tolleranza nell'interazione uomo-animale.
- Valore operativo: Permette la continuità dalla fase di scoperta alla validazione preclinica attraverso una fenotipizzazione comportamentale coerente tra le generazioni.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si integra nei flussi di lavoro della biologia della scoperta fornendo output misurabili per la verifica delle ipotesi e la chiarificazione dei percorsi nella genetica del comportamento.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica di ipotesi su geni che influenzano la motivazione sociale e l'estinzione della paura attraverso punteggi distinti di mansuetudine attiva e passiva.
- Screening: Fornisce output comportamentali quantitativi e riproducibili che permettono il confronto tra condizioni genetiche o farmacologiche.
- Analisi: Consente l'analisi statistica della durata del contatto, della latenza nell'avvicinamento e del tempo di tolleranza per stratificare linee di topi a fini di allevamento o studi d'intervento.
- Ricerca traslazionale: Si allinea allo sviluppo di biomarcatori identificando endofenotipi comportamentali associati a varianti genetiche.
- Riutilizzo aziendale: Stabilisce una piattaforma comportamentale riutilizzabile per la caratterizzazione longitudinale di ceppi e l'armonizzazione dei dati tra studi.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo l'ambiguità meccanicistica nei percorsi del comportamento sociale.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità grazie a un apparato standardizzato, protocolli temporizzati e valutazione assistita da software.
- Valore strategico: Migliora le decisioni di avanzamento o interruzione nella priorizzazione degli obiettivi riducendo i falsi positivi derivanti dalla varianza comportamentale non controllata.
- Impatto sul portafoglio: Consente l'avanzamento calibrato sui rischi di ceppi o composti sulla base di profili comportamentali validati.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche in neuroscienze comportamentali e analisi etologica basata su video.
- È dipendente da attrezzature per la registrazione digitale, apparato del campo aperto e software di tracciamento del movimento (tanaMove).
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i membri del team riguardo al comportamento dell'operatore, ai segnali temporali e ai criteri di valutazione, al fine di ridurre la variabilità tra osservatori.
- Richiede considerazioni sull'adattamento quando si trasferiscono i protocolli tra diverse linee di topi o condizioni ambientali.
- È limitato dall'influenza dell'operatore sul comportamento, richiedendo periodi di acclimatazione e valutazioni in cieco per ridurre i bias.
Domande frequenti sulla biofarmaceutica
Chapters in this video
0:04
Title
0:49
Procedures for Active Tameness Test
1:41
Procedures for Passive Tameness Test
2:10
Procedures for Stay-On-Hand Test and Post-Experimental Procedures
2:52
Assignment of Keys for Video Analysis
5:49
Summarize the Data
6:08
Results: Selective Breeding Successfully Produces Mice with High Levels of Active Tameness
6:48
Conclusion
