Name: ラットの社会組織と相互作用を調査するための複雑なダイビング・フォー・フード・タスク (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-08T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 29 s
Description: 学ぶラットの社会階層形成メカニズムと意思決定行動。Sprague Dawleyラットを用いた複雑なダイビング・フォー・フード・タスクにより、社会的相互作用と行動パターンを詳細に解析する方法を解説します。

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オレナ・スイヴノフスカ教授、アナスタシア・ハリンスカ教授、生物学・生態学・医学部生理学科のマリナ・クシェリアワ教授、ウクライナのドニプロ大学のオレス・ホンチャー教授の皆さんに、社会組織テストのビデオ録画の分析に協力していただきありがとうございます。

実験は、ヘルシンキ宣言と東京宣言および欧州共同体の実験動物使用に関するガイドラインの勧告に従って行われた。実験は、ネゲブのベングリオン大学の動物ケア委員会によって承認されました.この実験の認証コードは IL-55-8-12 でした。
1. ラットの準備
<ol><li>施設動物の世話と使用委員会(IACUC)から実験の承認を得る。</li>
	<li>大人のスプレイグ・ドーリーラットを選択します。発作や他の運動障害などの異常な物理的特徴を示す動物を除外する。 注:このプロトコルでは、4〜8ヶ月の体重300〜350gの成人雄ラットを使用しました。雌ラットも同様に使用することができる。</li>
	<li>ラットを室温(22°C±1°C)で、12時間光、12時間の暗いサイクルで維持します。ラットチャウと水のアドリビタムを提供します。ケージあたり3匹のラットを収容する。 注: 同じケージに収容されているすべてのラットは、同じ実験グループに属している必要があります。</li>
	<li>120匹のラットを3つの実験群のいずれかに無作為に配置する。グループ 1 (n=60) w を制御グループとして使用します。以下に詳述するストレータを用いて、実験グループ2(n=30)を誘導する。グループ3を誘導し、実験群を治療(n=30)、アンヘドニア、続いて抗うつ薬治療を行う。実験プロトコルのタイムラインは 図 1にあります。</li>
	<li>実験の開始時に、ラットを色付きのペンでマークし、個々の識別を可能にします。</li>
	<li>6:00 a. .m~ 12:00 p.m の間ですべての実験を行います。</li>
	<li>可能な減量のための手順を通して毎日ラットを計量.20%以上の減量は、研究からラットを除外します。セクション3.1.3を参照してください。</li>
</ol>2. ラットにおけるアンヘドニアの誘導
<ol><li>慢性的な予測不可能な応力モデル<ol>
<li>実験群および実験群から、慢性予測不可能ストレスモデルによるうつ病様状態の特徴を持つ治療を行い、先に詳述した23を誘発する。</li>
	</ol>
</li>
	<li>慢性的な予測不可能な応力モデル<ol>
<li>前に詳述した23のように、慢性予測不可能ストレスモデルによるうつ病のような行動を持つ2つの実験群からラットを誘導する。 注:ラットはランダムな順序で毎日7ストレッサーのうちの2つにさらされます。昼間に1つ、夜に2番目の週24、25。</li>
		<li>次のストレータをランダムな順序で導入します。<ol>
<li>18時間の3の代わりにケージあたり6匹の動物を持つラットを飼育する。</li>
			<li>3時間の垂直軸に沿って45°の傾きケージ配置。</li>
			<li>18時間食べ物の動物を奪う。</li>
			<li>18時間の水の動物を奪い、その後、空の水のボトルを導入します。</li>
			<li>寝具に300mLの水がこぼれた8時間の汚れたケージを維持します。</li>
			<li>連続照明を維持し、週に48時間の光/暗いサイクルを逆にします。</li>
			<li>環境を40°Cに加熱し、5分間加熱します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>うつ病様の特徴の一つであるアンヘドニアの発症を、ショ糖嗜好試験を行うことにより確認する。セクション4を参照してください。</li>
	</ol>
</li>
	<li>抗うつ薬療法<ol>
<li>20mg/kg イミプラミン塩酸塩(三環系抗うつ薬)を1日1回、実験群26、27、28からラットに3週間投与する。 注:実験群のサブグループ(ラットの各セットのn=3)は、抗うつ薬治療群と同じ体積で、3週間の間、1日1回、腹腔内に0.9%の生理食音(プラセボ)を投与される。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 社会組織テスト(複合食用ダイビングタスク)
注:実験装置は、以前の研究で説明しました9,29,30マイナーな変更を伴います.装置のすべての部分は透明なプレキシガラスから構成されるべきである。
<ol><li>装置を準備し、ラットを順応する。<ol>
<li>トンネル(45 cm x 15 cm x 15 cm)を介して2つのケージ(50 cm x 50 cm x 50 cm)を水族館(130 cm x 35 cm x 50 cm)に接続します(図2)。水槽25に飛び込まずにケージから別のケージにアクセスできないようにしてください。水温を25°Cに保つ。</li>
		<li>水槽の一端に食品ペレット(各チューブに1つの食品ペレット)を入れてチューブを置きます。 注:出発ケージ内の食物ペレットのアクセシビリティの低下は、そうでなければ盗む習慣を開発するラットが食物に到達するために潜ることを徐々に奨励する必要があります。</li>
		<li>実験の1日目に、6匹のラットの各群を水なしで実験装置に導入し、3時間のセッションを行う。セッション後にラットを標準ケージに戻す。<ol>
<li>ラットフードのアクセスを3時間のセッションに制限し、残りの日は食べ物にアクセスできません。</li>
			<li>ベースライン体重の20%以上を失ったラットを社会集団と共に実験から取り除き、 アドリビタム の食べ物と水を与える。</li>
			<li>手動で乾燥したラットをタオルまたは低体温症を避けるために、乾燥するまで、通常の住宅に戻す前に熱源へのアクセスを提供します。</li>
			<li>2 日から 3 日の間、これらのセッションを繰り返します。 注:ビデオは、3時間のセッションのために連続して装置内のラットを記録します。カメラが高精細(720p)に設定され、オートフォーカスがオフになっていることを確認します。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>食用ダイビングタスクの実行<ol>
<li>4~17日目に、前述の4に示すように、最大水位に達するまで徐々に水を加える。17-21日に、最大水位を維持します。</li>
		<li>ペレットアクセスのためにダイビングラットを観察してください。</li>
		<li>各ラットについて以下のパラメーターを記録します。<ol>
<li>トンネルへの入り口の頻度を評価します。</li>
			<li>食べ物のために飛び込む試みを数えます。 注:ケージから水族館への旅行は、ペレットが食べられるままであることを保証する5〜6秒を超えてはならない。</li>
			<li>食べ物のために泳ぐラットとしないラットとの間の攻撃によって食物が得られる回数を評価する。</li>
			<li>泳ぐネズミが食べ物を運んだ回数を記録する。</li>
			<li>ラットが別々のケージで過ごした時間を、元のケージで過ごした時間と比較して記録します。 注:すべてのデータは、連続的な視覚観察によって得られました。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. アンヘドニアの評価:スクロースの好性試験
<ol><li>以前に説明した23、25、31、32、33のように、マイナーな修正を伴うスクロースの好みのテストによってアンヘドニアを評価する。このテストは、手順の -6、0、35、41、62、68 日に実行します (プロトコルタイムラインについては図 1を参照)。<ol>
<li>ラットは、各ケージ内の2つのボトルへの無料アクセスによって24時間スクロース溶液を消費することを可能にします, スクロース溶液の100 mLを含みます (1%, w/v).</li>
		<li>24時間後、ボトルの1つを水に入れ替えて24時間追加します。</li>
		<li>12時間34のために水のラットを奪う。</li>
		<li>ラットに両方のボトル(水とショ糖を含む1つ)を与えます。4時間後、消費されたスクロース溶液と水の両方の体積を記録する。</li>
		<li>スクロースの好み(%)=スクロース消費量(mL)/(ショ糖消費量(mL)+水消費量(mL))×100%としてショ糖の好みを計算します。 注:社会組織テストと組み合わせて慢性予測不可能応力モデルを利用する場合は、平均ショ糖と水消費量を記録するだけでなく、個々のラットの行動の変化にも注意することをお勧めします。これにより、ダイビング・フォー・フード・タスクなどの階層モデルに直面したとき、グループ内ではなく個人内の行動変化をより具体的に理解できるようになります。</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 統計分析
<ol><li>クルスカル・ウォリスを使用したグループ間の比較を決定し、ノンパラメトリックデータまたは一方向分散分析(ANOVA)のマン・ホイットニーを使用した後、ボンフェローニのポストホック検定またはパラメトリックデータのスチューデントt検定を使用して比較します。 注: 結果は、p < 0.05 の場合は統計的に有意であると見なされ、p < 0.01 の場合は非常に有意です。</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

社会階層は、人間を含む多くの種の行動を決定し、しばしば侵略と提出に基づいて関係によって定義されます。これらの関係は、社会構造に加えて環境要因に依存することが多い35.優位性と提出に基づく社会的形成は、多面的な36、37です。人間の間では、非身体的いじめから戦争や暴力に至るまで、38、39、40に至るまでの行動から成る侵略が記述されています。これらの形成は、うつ病および他の障害状態3、21の影響を受ける可能性がある。
複雑なダイビング・フォー・フード・タスクでは、ラットは侵略を避け、小さな社会的グループの他のラットなしで...

ラットは非常に社会的な動物であり、社会的行動と意思決定との関係を理解するための理想的なモデルです。ラットは、支配的な関係と従順な関係に基づいて、階層的なグループに分けられます。ラットは、他のラット1,2の決定に応じて変化する協力、リスク管理、欺瞞的な行動、行動を表現するタスクについて訓練することができます。これらの行動を表現するラットモデルを用いる研究は、人間の心理学に関連した意思決定との社会構造とその関係を理解するのに役立つ。
必要な資源として、食べ物へのアクセスはラット3の社会的組織の大きな理由である。ナイーブラットは、食物へのアクセスが1、2、4、5、6、7、8に制限された状況で社会的相互作用と差別化に従事することが観察されている。ある研究では、成虫のラットは、食物にアクセスするために水中のトンネルを横断し、トンネルを通ってケージ9に食べ物を戻す必要がありました。各群内の個々のラットは、それらの食物の入手方法に従って分類することができた。2つの行動プロファイルが出現しました:最初は、水中を飛び降りてフィーダーに向けて泳ぎ、ペレットを得て、ペレットを口の中に保持してケージに戻る「キャリア」です。第2のグループは、キャリアから盗むことによってのみダイビングや食べ物を得ない「非キャリア」です。6匹のラットのグループでは、およそ1/2がキャリアで、残りの半分は9でした。すべてのラットは、ダイビング装置10で個別に訓練を受けた際にキャリアであることが観察された。
同様の動物行動タスクは、食べ物や空間のための競争を伴い、鶏11、げっ歯類12、13、14、15、および豚16で採用されています。チューブテストでは、2匹のマウスが反対側の端から狭いチューブを通って送られ、一方のマウスは必ずしも他方に道の権利を与える。このテストは、社会的優位性17、18、19を測定する際に補助します。ウォームスポットテストと呼ばれる行動テストは、マウスがそれ以外の場合はコールドケージ19、20の小さな暖かい場所で位置を競う。
より複雑なその後のダイビング・フォー・フード・タスクにより、キャリアラットは非キャリアから離れた第2のケージにアクセスでき、そこで別々に食べ物を消費することができます。このプロトコルでは、ラットの社会的階層と行動の代替モデルとして、食用ダイビングタスクを提示します。このダイビング・フォー・フード・タスクは、ラットがメインケージの社会的グループを避け、したがって侵略と他のラットの社会的相互作用を逃れる方法を提供する。このタスクは、社会的侵略に対する我々の理解を解明することができるラットの社会的行動を避けるオプションを導入する。
正常な社会的役割に従事する能力を記述する社会的機能は、うつ病3などの状態によって影響を受ける可能性があります。うつ病の個人は失業に苦しむことが多く、社会的接触が少なく、レジャー活動にほとんど従事していない3.うつ病の効果的な治療は、しばしば社会的および対人機能21の改善によって測定される。しかし、抗うつ薬治療は、うつ病に関連する社会的機能の障害の治療におけるその有効性が異なる3.
この方法論では、慢性ストレス試験を通じてラットのうつ病のような状態を誘発し、うつ病のような状態の特徴の1つであるラットのアンヘドニアレベルをスクロース好みテストで評価した。抗うつ薬を投与されたアンヘドニックラットと同様に、抗うつ薬を投与した抗ヘドニックラットは、対照群と比較してダイビング・フォー・フード・タスクを通じて監視された。
前述のダイビング・フォー・フード・タスクは、キャリアや非キャリアなどの比較ポイントとして1組の動物または1つの二分法のみを使用することが多い食品競争テストに似ており、提出物を支配15、17、22と比較する単一の分析を行う。私たちの方法は、キャリアと非キャリア、食べ物のために戦う人とそうでない人、食べ物を共有したり、別々のケージに行くラットなど、複数のタイプの行動に分割を介してラット間のより複雑な相互作用を定義します。このプロトコルは、ペアではなく、動物のグループ内の社会的相互作用の複雑な構造を評価するために階層を使用する唯一のタイプであると考えています。食べ物の好みに基づいて優位性をテストする研究や、支配的な従順なモデルに限定されないより階層的な関係を明確にすることを目的とした研究に役立ちます。
このプロトコルでは、特にアンヘドニアの発達後に、個々の行動の変化を伴うラットの社会的組織および相互作用を調査するための複雑な食用ダイビングタスクについて詳細に説明する。この動物モデルは、社会的行動や階層の変化に関連する他の精神状態を研究するために利用されてもよい。

<table><tbody><tr><td>アルコール</td><td>薬局</td><td></td><td>99% 医薬品アルコール 5% に希釈し、各ラットの導入前にオープンフィールドテストボックスの洗浄に使用</td></tr><tr><td>ボトル</td><td>テクニプラスト</td><td>ACBT0262SU</td><td>100mL の水と 100mL の 1% (w/v) ショ糖溶液で満たされた 150mL ボトル</td></tr><tr><td>食品タスク (プレキシガラス) ネ</td><td>ゲブ</td><td></td><td>のベングリオン大学で自作トンネルを介して水槽(130 x 35 x 50 cm)に2つのケージ(50 x 50 x 50 cm)</td></tr> イ<tr><td>ミプラミン塩酸塩</td>シ<td>グマ</td>ロット<td>#SLBB9914V</td><td>(三環系抗うつ薬) 20 mg / kg腹腔内1日1回、3週間</td></tr><tr><td>ピュリナチャウ</td><td>ピュリナ5001</td><td></td>げ<td>っ歯類の実験室チャウラット、マウス、ハムスターに与えられるライフサイクル栄養は、5</td></tr>つ以上の<tr><td>ラットケージ</td><td>テクニプラスト</td><td>2000Pの生物医学的研究に使用されているライフサイクル栄養です</td><td>げっ歯類用の従来のハウジング。実験全体を通してネズミの飼育に使用されました</td></tr><tr><td>ビデオカメラ</td><td>キヤノン</td><td></td><td>プラス迷路試験下でのネズミの行動を高精細に記録するためのデジタルビデオカメラ</td></tr></tbody></table>

ラットの社会組織と相互作用を調査するための複雑なダイビング・フォー・フード・タスク

A Complex Diving-For-Food Task to Investigate Social Organization and Interactions in Rats

多くの種にとって、ステータスが健康に影響を与える重要な動機である場合、社会階層は行動に影響を与えます。支配的な従順な関係を含む社会階層は、動物社会と人間社会の両方で一般的です。これらの関係は、他者との相互作用や環境との相互作用の影響を受ける可能性があり、制御された研究で分析することが困難になります。単純な支配階層ではなく、この形成は、ラットが侵略を避けることを可能にする複雑なプレゼンテーションを持っています。ステータスは停滞または変更可能であり、複雑な社会階層化をもたらす可能性があります。ここでは、げっ歯類の社会的階層と行動の相互作用を調査するための複雑な食用ダイビングタスクについて説明します。この動物モデルは、幅広い精神疾患と社会組織との関係を評価し、社会的機能不全に対する治療の有効性を研究することを可能にするかもしれない。

体重の変化 一方向のANOVAは、ダイビング・フォー・フード・タスクの21日間の実験群間の体重の変化に違いを示さなかった。2日目から21日目まで、3群すべてで体重が変化しました(p&lt;0.01,表1)。
ショ糖選好検定 実験開始時(0日目)には、アンヘドニアで誘導されたラットの実験群(85.6%±18.6)、抗うつ薬療法で治療した実験群(85.1%±18.8)、対照群(85.7%±9.9)の間にショ糖好みの割合に差はなかった。35日目は、対照群(84.13%±12.3)と比較して、実験群(62.69%±17.7、p&lt;0.01)と治療を受けた実験群(68.48%±13.9、p&lt;0.01、 図3A)で有意に低いショ糖好みがあった。実験群と治療を受けた実験群との間にはまだ違いはなかった。62日目、実験ラットは、対照群(78.5%±16)および処置を伴う実験群(77%±16、p&lt;0.05、 <st...

このプロトコルは、ラットモデルにおける社会階層を調べる方法を記述する。ラットは、水中でダイビングし、食べ物のペレットを得るために泳ぐ意欲に応じて明確な階層を形成する複雑なダイビング・フォー・フード・タスクを実行します。この方法は、小さなグループの非常に社会的な動物間の意思決定と社会的関係を理解するために使用されます。

For many species, where status is a vital motivator that can affect health, social hierarchies influence behavior. Social hierarchies that include ...

このプロトコルは、ラットモデルにおける社会階層を調べる方法を記述する。すべてのラットは、水の下でダイビングし、食品ペレットを得るために泳ぐ意欲に応じて明確な階層を形成する食品タスクのための複雑なダイビングを行います。この方法は、小グループの非常に社会的な動物間の意思決定と社会的関係を理解するために使用されます。体重300〜350グラムの成人オススプレイグドーリーラットを選択します。ラットチャウと水のアドリビタムを提供します。午前 6 時から午後 12:00 の間に、すべての実験を行います。12時間光と12時間の暗いサイクルで22°Cの室温でラットを維持します。実験プロトコルのタイムライン。3つの実験群のうちの1つに120匹のラットを無作為に選択する。グループ 1 は、N は 60 に等しく、制御グループとして使用されます。グループ2は、Nは30に等しく、うつ病で誘発される。グループ3、Nは30に等しく、うつ病でも誘発され、その後抗うつ薬で治療されます。いくつかのクロスプリファレンステストは、慢性的な予測不可能なストレスの誘発前後および食品タスクのための複雑なダイビングの後に行われた。次のストレッサーはランダムな順序で導入されます。1つのケージにつき6匹のラットを18時間配置してハウジングをグループ化する。垂直軸に沿って3時間45度のケージ配置を傾けた。18時間の食糧不足。18時間の水の堕落後、空の水筒への即時暴露。寝具にこぼれた水の300ミリリットルからなる8時間の柔らかいケージの配置。連続照明と週48時間の逆光暗いサイクルと摂氏40度で5分の暑い環境。ラットは、ランダムな順序で毎日7つのストレッサーのうちの2つにさらされます。昼間に1つ、夜に2番目の週が続きます。グループ3のラットは、アミクロンヒドロフロライドによる抗うつ薬治療、三環系抗うつ薬、1キロ当たり20ミリグラムの腹腔内に3週間投与される。対照群のグループ2は、抗うつ薬処置群と同じ容積で1日1回、3週間にわたり腹腔内0.9%生理食いプラセボを投与する。装置を準備し、ラットを順応する。50センチメートルの50の2つのケージ50をトンネルを介して50センチメートルの35の水族館130に接続します。食品ペレット付きのチューブを、水槽の一方の端に各チューブに1つの食品ペレットを入れる。実験の開始時に異なる色マーカーを持つ6匹のラットすべてをマークして、個々の識別を可能にします。任意の時点で、6匹のラットが同時に実験に参加しました。そのうちの3つは対照群1を務め、残りの3つはうつ病グループ2、または治療後のうつ病グループ3であった。実験の1日目に、各群のラットを水なしで実験装置に3時間のセッションで導入する。セッション後にラットを標準ケージに戻す。3時間のセッション中に装置中の連続的にラットを記録する。2 日目と 3 日目にこれらのセッションを繰り返します。4日目から17日目に、最大水位に達するまで徐々に水を加えます。日 17 ティル 21, 最大の水位を維持します。.ペレットにアクセスするためにダイビングラットを観察します。以下のパラメータを記録します。トンネルへのエントリの頻度、食べ物のためのダイビング、攻撃によって得られた食品、運ぶことによって得られた食品、および別々のケージで過ごした時間。暗いサイクルの間にハウジングと同じ部屋の個々のケージにラットを置く。100ミリリットル1%のボリュームスクロース溶液のボトルを各ケージに24時間置き、適応を可能にします。ボトルを取り除き、12時間食べ物と水のラットを奪います。2本のボトルを入れ、1本は100ミリリットルのスクロース溶液、1%重量量、その他100ミリリットルの水道水を各ケースに4時間置きます。消費されたスクロース溶液と水の両方の体積をミリリットルで記録し、以下のようにスクロースの好みに対するそれらの親和性を計算する。パーセンテージでショ糖の好みは、ミリリットルのスクロースの消費量に等しい, スクロースの消費量とミリリットルプラス水の消費量で割ったミリリットル.すべての回100%体重変化ノヴァテストは、食品タスクのための複雑なダイビングの21日間の実験群間の体重の変化の違いを示さなかった。日から2~21日、3群全てで体重変化があり、p値は0.01未満であった。症状のようなうつ病のラットは、コントロールラットよりも活発で攻撃的であった。アグレッシブな光挙動で誘導されたラットは、トンネル内のエントリの増加を示しました 130%プラスマイナス 3.7 p値 0.01 未満.食べ物のためのダイビング 141%プラスマイナス 7、p 値 0.01 未満。ペアリングにより得られた食品は、168%+マイナス12、p値が0.01未満である。別々のケージで過ごした時間は、123%+マイナス7.9、p値は0.01未満、および攻撃によって得られた食品、232%+マイナス26、p値0.01未満。抗うつ薬療法を受けたうつ病ラットと比較して、67%+マイナス3.4、54%プラスマイナス5、53%プラスマイナス6、55%プラスマイナス4.7、44%プラスマイナス7。抗うつ薬で治療したうつ病のような症状とうつ病のラットで誘発されたラットの差は、食品検査のための複合ダイビングの全5つのパラメータにおいてうつ病のような症状で誘導されたラットと対照群との間の差よりも統計的に大きく、p値は0.05未満であった。実験の開始時にスクロースの消費量に違いはありませんでした。実験の35日目までに、うつ病群p値は0.01未満である。抗うつ薬療法で治療したうつ病群と、0.01未満のp値は、対照群よりも有意に低い%スクロース好みであった。62日目、うつ病のような症状で誘発されたラットは、抗うつ薬治療で治療された対照群およびうつ病群の両方と比較して、好み全体で低い割合を有し、pは0.05.結論未満であった。食べ物のタスクのための複雑なダイビングは、私たちは精神疾患と社会的組織の広い範囲の関係を評価するだけでなく、治療と社会的機能不全の有効性を研究することができます。ご注意ありがとうございました。

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Research

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