オペラント条件付けを使用したマウスにおける社会的モチベーションを定量化します

この手順の全体的な目標は、社会的動機付けと実験用マウスを定量化することです。これは、まず各テストマウスを訓練して、レバーを押すことを社会的報酬に関連付けることによって達成されます。2番目のステップは、社会的報酬を得るために必要な努力量が試行間で増加する一連のセッションで各マウスをテストすることです。

次に、各テストマウスは、2つのレバーと報酬の不測の事態を区別するように訓練されます。最後のステップは、一連のセッションで各マウスをテストし、これらの不測の事態から選択して、社会的報酬または食事報酬のいずれかを得ることです。最終的に、これらのオペラの社会的動機付けパラダイムにより、研究者は社会的動機付けを定量化し、このレベルを食品報酬のレベルと比較することができます。

この手法が既存の方法よりも優れている点は、このパラダイムが社会的報酬を得るためには、タスクよりも徐々に多くの努力を必要とすることです。単にソーシャルパートナーの近くにいる時間を測定する この手順を実演するのは、私の研究室のBrianna Lum、Megan Raymond、Amy Patterson、およびMaryanne Slammaの学部生研究者です。社会的行動のテストに使用するためのセンターチャネルモジュラーシャトルボックスのセットアップを開始するには、プログラム可能なギロチンドアの表面にワイヤーグリッドを取り付けて、チャンバーを分離し、それらの間の社会的接触を制限します。

ドアはボックスを2つのチャンバーに分割し、1つのチャンバーをテストチャンバーとして指定し、もう1つのチャンバーをドアの反対側の壁のターゲットチャンバーとして指定します。2つのマウスレバープログラムの間に液体ディッパーフードレセプタクルを置きます。マウスレバーでギロチンのドアを開くか、液体食品の報酬を提示するかを選択します。

テスト要件に応じて、押されたときにドアが開くようにハンドヘルドボタンをプログラムします。成形手順では、テストチャンバーの上に取り付けられたデジタルビデオカメラを使用して、テストマウスの活動を監視します。装置全体が音響減衰キュービクルに囲まれています。

まず、テストマウスをテストチャンバーに入れ、年齢と性別を一致させた刺激マウスをターゲットターゲットチャンバーに入れます。試験室内で試験マウスを装着したビデオカメラで観察します。テストマウスがチャンバーを探索すると、手動でギロチンドアが開きます。

レバーに近づいたら、ギロチンドアを15秒間開いたままにして補強します。各マウスを1日30分間訓練し、連続した5回のテストセッションのうち3回で少なくとも10回のオペラント応答を示します。マウスが毎日30回のトレーニングセッション後にこの基準に達しない場合は、研究からマウスを削除します。

シェーピング中に使用する刺激マウスを交互に使用して、毎日異なるマウスを使用するようにします。各トレーニングセッションの合間にシャトルボックスを清掃し、70%エチルアルコールを使用します。さらに、試験日の終わりに消毒洗剤を使用してすべての機器を清掃してください。

テスト中は、10回の毎日のテストセッションで繰り返されないように、十分な大きさの新規刺激マウスのプールを使用します。まず、訓練されたテストマウスをテストチャンバーに配置し、刺激マウスをターゲットチャンバーに配置します。ソーシャル報酬を得るために必要なレバーを押す回数が、試行ごとに3回ずつ一定の割合で増加するように、ドアが開くようにプログラムします。

テストマウスが停止したら、セッションを終了します。レバーを5分間連続で押します。最後に強化された比率をブレークポイントとして記録します。

各マウスを毎日20回連続してテストするか、少なくとも10回のテストセッションでテストします。漸近的なパフォーマンスレベルが観察された後。社会的動機付けパラダイムでテストした後、前に示したように、各テストセッション間でシャトルボックスを拭き取り、同じマウスが食物報酬を含むタスクで訓練されます。

0.2%スクロースで甘くした無糖練乳を準備して、液体食品の報酬として使用します。次のプログラムでは、1つのレバーでドアを開け、もう1つのレバーで液体食品の報酬を提示します。報酬のプレゼンテーションを交互に行います。

試験マウスにレバーバイアスが生じないように、まずマウスをそれぞれのチャンバーに入れます。各セッション中にアクティブにする必要があるレバーと報酬のプレゼンテーションは1つだけです。トレーニングは、テストプログラム中に毎日不測の事態を交互に繰り返す6つの1時間のセッションで構成され、各サイドのレバーを3回押すごとに3対1の固定比率で強化のスケジュールが強化されます。

1日60分、20日間、または漸近的なパフォーマンスレベルの観察後、少なくとも毎日10回のセッションでテストを続けます。前に示したようにシャトルボックスを清掃します。個別に飼育されたB sixマウスの平均ブレークポイントは、グループ飼育されたB sixマウスの平均ブレークポイントと同様でしたが、グループ化されたBTBRマウスは有意に低いブレークポイントを示しました。

BTBRマウスは、Bシックスマウスと比較して、有意に少ない食物報酬を獲得しました。どちらのグループも、社会的報酬よりも多くの食料報酬を得ました。これらの結果は、トランスジェニックマウス系統の遺伝子型間での性能の違いを示しています。

別のトランスジェニックマウス系統を含む別の研究では、この手順と併せて、ヘテロ接合型マウスは野生型の兄弟と比較してより高いブレークポイントを有することが示されています。テストのビデオモニタリングや刺激マウスなどの他の方法を採用して、社会的報酬の提示中にどのような特定の社会的行動が示されるかなどの追加の質問に答えることができます。このビデオを見た後、オペラント条件付けを使用して実験用マウスの社会的動機を定量化する方法について十分に理解できるはずです。

この手順は、自閉症やその他の社会的行動障害の表現型マウスモデルに特に有用です。