Valutazione del pregiudizio del giudizio del topo attraverso un'attività di scavo olfattivo

Questo è il primo compito di bias di giudizio del topo ad essere convalidato come sensibile ai cambiamenti nello stato affettivo, in altre parole, umore o emozione. Può essere utilizzato per studiare gli effetti di qualsiasi variabile sull'effetto del mouse. Questo protocollo utilizza un design etologico, rendendo facile l'apprendimento per i topi, ed è anche amichevole per il benessere, poiché il compito evita l'uso di punizioni o rinforzi negativi.

Questo compito può valutare l'impatto dell'allevamento o delle procedure sperimentali sugli stati affettivi dei topi, rendendolo prezioso in diversi campi, come la ricerca sul benessere degli animali o la modellazione dei disturbi affettivi umani. Supponendo che i ricercatori siano già a proprio agio con i metodi di manipolazione non avversivi, il nostro consiglio principale è quello di utilizzare i piloti prima dell'addestramento per identificare le miscele di odori appropriate, in altre parole, quelle che i topi trattano come ambigue. Questo test comportamentale è un compito di scavo go-go basato sul profumo in cui un topo deve scavare per ricompense alimentari di alto o basso valore.

L'apparato sperimentale comprende un'arena rettangolare con due bracci. Un braccio è sempre centrato e contrassegnato con l'odore di stimolo discriminatorio positivo o negativo, e l'altro braccio è sempre non profumato. I vasi da scavo includono un compartimento accessibile e uno inaccessibile separati da una barriera di plastica perforata.

Entrambi i vasi nell'apparecchio contengono sempre il cibo di alto e basso valore, ma le prelibatezze sono rese accessibili a seconda del braccio e del tipo di prova. Durante le prove di allenamento positive, il topo può scegliere di esplorare e scavare nel braccio profumato, che contiene una pentola contrassegnata da un odore di stimolo discriminatorio positivo e una ricompensa alimentare sepolta di alto valore. Il topo può anche scegliere di scavare nel braccio non profumato, che è contrassegnato con acqua distillata e contiene una ricompensa alimentare di basso valore.

Durante le prove di allenamento negative, il topo può di nuovo scegliere tra il braccio profumato, che ora contiene una pentola contrassegnata con l'odore di stimolo discriminatorio negativo e nessuna ricompensa alimentare accessibile, o il braccio non profumato, che è di nuovo contrassegnato con acqua distillata e contiene una ricompensa alimentare di basso valore. Quindi, i topi vengono testati in studi positivi e negativi non rinforzati, in cui non sono disponibili ricompense alimentari e coloro che hanno imparato il compito saranno sottoposti a una prova ambigua non rinforzata. Nella prova ambigua, il braccio profumato contiene una pentola contrassegnata con una miscela di segnali di odore di stimolo discriminatorio positivo e negativo, rendendo l'odore ambiguo, mentre il braccio non profumato è contrassegnato con solo acqua distillata, come sempre.

I topi rivelano i loro pregiudizi di giudizio in questo processo ambiguo. Per la preparazione sperimentale, utilizzando una siringa da un millilitro o una micropipetta, aggiungere l'estratto di menta e vaniglia in tubi di centrifuga etichettati. Diluire gli estratti 1:4 con acqua distillata e mescolare invertendo più volte.

Fateli quotidianamente e invertite ripetutamente prima dell'uso per assicurarvi che le miscele siano fresche e coerenti. Per la miscela di odori ambigui, dopo che le essenze di menta e vaniglia sono state diluite, aggiungere volumi uguali a un tubo di centrifuga per creare una miscela 1: 1 delle essenze diluite. Successivamente, durante le prove rinforzate, per il vaso di odore di stimolo discriminatorio positivo, posizionare un pezzo di chow nel compartimento inaccessibile e seppellire un pezzo di chip di banana nell'area accessibile del vaso.

Per il vaso dell'odore di stimolo discriminatorio negativo, posizionare un pezzo di chow e un pezzo di chip di banana nel compartimento inaccessibile. Quindi, riempi la pentola con tre centimetri di biancheria da letto di pannocchia di mais. Nessun premio alimentare sarà disponibile nell'area accessibile di questo piatto.

Per le pentole non profumate, metti un pezzo di chip di banana nello scomparto inaccessibile e seppellisci un pezzo di chow nell'area accessibile della pentola. Durante tutti i test di prova non rinforzati, posizionare un pezzo di chow e un pezzo di chip di banana nel compartimento inaccessibile. Quindi, riempi la pentola con tre centimetri di biancheria da letto di pannocchia di mais.

Nessun premio alimentare sarà disponibile nell'area accessibile di questo piatto. Dopo aver riempito le pentole, utilizzare una siringa o una micropipetta per prelevare 100 microlitri della miscela di odori appropriata o acqua distillata e iniettarla direttamente sulla pannocchia di mais con un movimento circolare. Successivamente, per preparare i dispenser di profumo, posizionare un pezzo di batuffolo di cotone nella base della cassetta di tessuto.

Quindi, utilizzando una siringa da un millilitro o una micropipetta, prelevare 100 microlitri della miscela di odori appropriata o acqua distillata e iniettarla sul pezzo di cotone. Coprire la cassetta di tessuto con il coperchio per racchiudere il cotone profumato e creare un distributore di profumo. Posiziona i vasi da scavo all'estremità delle braccia dell'arena e i distributori di profumo all'inizio di ogni braccio.

Inserire la porta rimovibile immediatamente prima delle fessure della cassetta per bloccare l'ingresso ai bracci dell'arena e creare il vano di partenza. Eseguire tutte le sessioni di allenamento e test sotto la luce rossa durante la fase scura e attiva del mouse. Velocizza il mouse per un'ora nella sua gabbia prima di ogni sessione di allenamento o test rimuovendo il cibo dalla tramoggia.

Il primo giorno di allenamento di scavo, posiziona le ricompense alimentari sopra la lettiera di pannocchia di mais di tre centimetri invece di seppellirle sotto. Seppellisci progressivamente le ricompense più in profondità sotto la pannocchia di mais nei quattro giorni successivi fino a quando non si trovano sul fondo della lettiera di tre centimetri entro il quinto giorno. Per iniziare le prove di allenamento, sposta il mouse dalla gabbia di trasporto al compartimento di partenza dell'arena.

Rimuovere la porta di partenza, abbassare immediatamente il coperchio in plexiglass sull'arena e avviare il timer di prova di cinque minuti. Quindi, registra la latenza da scavare come il momento in cui si osserva la prima occorrenza di scavo e la latenza da mangiare come il momento in cui si osserva la prima occorrenza di mangiare. Per la formazione sulla discriminazione, condurre uno studio rinforzato positivo seguito da uno studio rinforzato negativo nei giorni da uno a cinque.

Nei giorni da 6 a 10, pseudo-randomizzare l'ordine degli studi in modo che ogni topo subisca due studi positivi e due negativi al giorno. Nella fase di test, condurre uno studio di test non rinforzato positivo o negativo per ogni topo ogni giorno fino a quando i criteri di apprendimento non sono soddisfatti. Ogni giorno, eseguire uno studio rinforzato positivo e uno negativo in ordine randomizzato prima dello studio di test videoregistrato e un altro studio rinforzato positivo e negativo dopo lo studio di prova.

Assicurarsi che le prove positive e negative siano condotte in ordine alternato per giorni. Per eseguire una prova di prova videoregistrata non rinforzata, spostare il mouse dalla gabbia di trasporto al compartimento di partenza dell'arena. Quindi, impostare una videocamera su un treppiede in modo che entrambi i vasi all'estremità delle braccia siano in vista e inizino a registrare.

Assicurati di registrare la scheda cue con il codice cieco del mouse e il tipo di prova durante il punteggio video. Rimuovere la porta di partenza, abbassare immediatamente il coperchio in plexiglass sopra l'arena e avviare il timer di prova di due minuti. Dopo il test, riportare il mouse nella sua gabbia di trasporto.

Segna i video di prova positivi e negativi il giorno del test per valutare se i topi hanno soddisfatto i criteri di apprendimento. Assicurati il punteggio video dello stesso giorno, poiché gli animali che soddisfano i criteri di apprendimento saranno sottoposti a test ambigui il giorno seguente. Utilizzando un software di registrazione degli eventi o un cronometro, lascia che il ricercatore che è cieco al trattamento registri la latenza di ciascun topo per scavare e scavare la durata in ogni pentola durante il primo minuto di prove positive e negative.

Registra la latenza per scavare come il momento in cui viene osservata la prima occorrenza di scavo e la durata dello scavo come il tempo totale che un mouse trascorre scavando. Confronta la durata dello scavo nel vaso profumato tra prove positive e negative per determinare se i topi possono discriminare il compito. I criteri di apprendimento sono soddisfatti se la durata dello scavo nel vaso dell'odore dello stimolo discriminatorio positivo è almeno il doppio di quella del vaso dell'odore dello stimolo discriminatorio negativo durante il primo minuto di test.

Per i topi che hanno soddisfatto i criteri di apprendimento, testare le risposte alla miscela di odori ambigui. Eseguire uno studio rinforzato positivo e uno negativo in ordine randomizzato. Quindi, eseguire una prova di prova videoregistrata utilizzando la miscela di odori ambigui.

Per l'analisi dei dati, tracciare i mezzi di latenza meno quadrati in ciascun tipo di prova per confermare che il segnale ambiguo presentato è stato interpretato come intermedio. Durante la valutazione del bias di giudizio sia in uno che in due minuti di test, il tipo di studio per interazione stimolante-odore discriminante positiva è stato significativo. Ciò rivela che i topi con la menta come stimolo discriminatorio positivo hanno inaspettatamente interpretato le miscele di odori ambigui come positive, mentre i topi con vaniglia come stimolo discriminatorio positivo hanno trattato le stesse miscele di odori ambigui come intermedi.

Questa scoperta ha indicato che solo i topi con vaniglia come stimolo discriminatorio positivo soddisfacevano i requisiti tecnici per trattare la miscela di profumo come intermedio tra lo stimolo discriminatorio positivo e negativo. Pertanto, i topi con menta come stimolo discriminatorio positivo sono stati esclusi dalle successive analisi del bias del giudizio. All'interno dei topi con la vaniglia come stimolo discriminatorio positivo, l'alloggio ha influenzato le latenze di scavo, con animali ospitati convenzionalmente più lenti a scavare in prove ambigue rispetto ai topi arricchiti per l'ambiente, ma non per studi positivi o negativi.

Queste interpretazioni pessimistiche di segnali ambigui da parte di topi ospitati convenzionalmente riflettono pregiudizi di giudizio negativi indicativi di effetti negativi. Durante l'esecuzione di questo protocollo, è importante che i criteri tecnici siano soddisfatti. I topi dovrebbero soddisfare il criterio di apprendimento dimostrando che sono in grado di discriminare tra i segnali e interpretare il segnale ambiguo come intermedio.

Lo sviluppo di questo nuovo compito di bias di giudizio apre la porta alla sperimentazione di importanti ipotesi sugli stati affettivi dei topi con implicazioni sia per il benessere degli animali che per quelle cliniche.