嗅覚掘削作業によるマウス判定バイアスの評価

これは、感情状態の変化、つまり気分や感情に敏感であると検証された初めてのマウス判断バイアスタスクです。これは、マウスの影響に対する任意の変数の影響を調査するために使用できます。このプロトコルは動物行動学的デザインを使用しており、マウスが簡単に学習でき、タスクが罰や否定的な強化の使用を避けるため、福祉にも優しいです。

このタスクは、飼育または実験手順がマウスの感情状態に及ぼす影響を評価することができ、動物福祉研究や人間の感情障害のモデル化など、さまざまな分野で価値があります。研究者がすでに非嫌悪的な取り扱い方法に慣れていると仮定すると、私たちの主なアドバイスは、訓練の前にパイロットを使用して、適切な臭い混合物、つまりマウスがあいまいなものとして扱うものを特定することです。この行動テストは、マウスが高値または低価値の食物報酬を掘らなければならない香りベースのゴーゴー掘り作業です。

実験装置は、2つのアームを有する長方形のアリーナを備える。片方の腕は常に中央に配置され、肯定的または否定的な識別刺激臭のいずれかでマークされ、もう一方の腕は常に無臭です。掘削ポットには、穴あきプラスチックバリアで区切られたアクセス可能なコンパートメントとアクセスできないコンパートメントが含まれます。

装置内の両方のポットには常に高値と低価値の食品が含まれていますが、おやつは腕と試験タイプに応じてアクセス可能です。肯定的な訓練試験の間、マウスは、肯定的な識別刺激臭と埋もれた高価値の食物報酬でマークされた鍋を含む香りのついた腕を探索して掘ることを選ぶことができる。マウスはまた、蒸留水でマークされ、価値の低い食物報酬を含む無香料の腕を掘ることを選択することもできる。

ネガティブなトレーニング試験の間、マウスは再び、ネガティブな差別的な刺激臭でマークされ、アクセス可能な食物報酬のない鍋を含む香りのついた腕、または蒸留水でマークされ、価値の低い食物報酬を含む無香料の腕のどちらかを選択することができます。その後、マウスは、食物報酬が利用できない陽性および陰性の非強化試験で試験され、タスクを学んだ人は強化されていない曖昧な試験を受ける。曖昧な試験では、香りのついた腕には、ポジティブとネガティブの識別刺激の匂いの合図が混在したポットが含まれており、曖昧な臭いを作りますが、香りのないアームにはいつものように蒸留水のみでマークされています。

マウスは、この曖昧な裁判で判断の偏りを明らかにします。実験調製のために、1ミリリットルのシリンジまたはマイクロピペットを使用して、ミントおよびバニラ抽出物を標識遠沈管に加える。抽出物を蒸留水で1:4に希釈し、数回反転させて混合する。

混合物が新鮮で一貫していることを確認するために、使用前にこれらを毎日繰り返し反転させてください。曖昧な臭い混合物の場合、ミントとバニラのエッセンスを希釈した後、遠心分離管に等量を加えて、希釈されたエッセンスの1:1混合物を作ります。次に、強化試験中に、肯定的な識別刺激臭ポットのために、アクセスできないコンパートメントに1枚のチャウを置き、ポットのアクセス可能な領域にバナナチップの1ピースを埋める。

ネガティブな識別刺激臭ポットの場合は、チャウ1個とバナナチップ1個をアクセスできないコンパートメントに置きます。それから、3センチメートルのトウモロコシの穂軸の寝具で鍋を満たします。このポットのアクセス可能なエリアでは、食べ物の報酬は利用できません。

香りのない鍋の場合は、バナナチップ1枚をアクセスできないコンパートメントに置き、鍋のアクセス可能な場所に1枚のチャウを埋めます。すべての非強化試験中は、チャウ1個とバナナチップ1個をアクセスできないコンパートメントに置きます。それから、3センチメートルのトウモロコシの穂軸の寝具で鍋を満たします。

このポットのアクセス可能なエリアでは、食べ物の報酬は利用できません。ポットを充填した後、シリンジまたはマイクロピペットを使用して、100マイクロリットルの適切な臭い混合物または蒸留水を引き出し、円を描くようにトウモロコシの穂軸の上に直接注入する。次に、香りディスペンサーを調製し、1枚の綿パッド片を組織カセットのベースに置く。

次に、1ミリリットルのシリンジまたはマイクロピペットを使用して、100マイクロリットルの適切な臭気混合物または蒸留水を引き出し、綿片に注入する。ティッシュカセットを蓋で覆い、香りのついた綿を囲み、香りのディスペンサーを作ります。掘削ポットをアリーナの腕の端に置き、香りディスペンサーを各腕の冒頭に置きます。

取り外し可能なドアをカセットスロットの直前に挿入して、アリーナアームへの入場をブロックし、スタートコンパートメントを作成します。すべてのトレーニングおよびテストセッションは、マウスの暗い段階とアクティブな段階で赤色のライトの下で実行します。ホッパーから食べ物を取り出して、各トレーニングまたはテストセッションの前に、ケージ内でマウスを1時間高速にします。

掘削訓練の初日に,食べ物の報酬を3センチのトウモロコシの穂軸の寝具の下に埋めるのではなく,その上に置きます。報酬を次の4日間にわたってトウモロコシの穂軸の下に深く埋め、5日目までに3センチの寝具の底に着きます。トレーニングトライアルを開始するには、マウスを輸送ケージからアリーナの開始コンパートメントに移動します。

スタートドアを取り外し、すぐにプレキシガラスの蓋をアリーナの上に下ろし、5分間のトライアルタイマーを開始します。そして、掘る潜時を最初に掘る発生が観測される時刻として記録し、喫食する潜時を喫食の初回発生が観測される時刻として記録する。差別訓練については、1日目から5日目に1回の陽性強化試験を実施し、その後に1回の陰性強化試験を実施します。

6~10日目に、各マウスが1日に2回の陽性試験と2回の陰性試験を受けるように、試験の順序を擬似ランダム化する。テスト段階では、学習基準が満たされるまで、各マウスに対して毎日1回の陽性または陰性の非強化テスト試行を実施します。毎日、ビデオ録画テスト試験の前に1つの陽性および1つの陰性強化試験を無作為化された順序で実施し、試験試験の後に別の陽性および陰性強化試験を実施する。

陽性試験と陰性試験が日数にわたって交互に実施されていることを確認します。ビデオ録画された非強化テスト試行を実行するには、マウスを輸送ケージからアリーナの開始コンパートメントに移動します。次に、腕の端にある両方のポットが見えるように三脚にビデオカメラをセットアップし、録画を開始します。

ビデオスコアリング中に、マウスブラインドコードとトライアルタイプを使用してキューカードを記録してください。スタートドアを取り外し、すぐにプレキシガラスの蓋をアリーナの上に下ろし、2分間のトライアルタイマーを開始します。テスト後、マウスを輸送ケージに戻します。

テスト当日に陽性および陰性のテストトライアルビデオにスコアを付け、マウスが学習基準を満たしているかどうかを評価します。学習基準を満たす動物は翌日にあいまいなテストを受けるため、同じ日のビデオスコアリングを確保してください。イベント記録ソフトウェアまたはストップウォッチを使用して、治療に盲目の研究者に、陽性および陰性のテスト試験の最初の1分間に各ポットを掘り起こし、掘る各マウスの潜伏時間を記録させます。

掘削の待ち時間を、掘削の最初の発生が観察された時間として記録し、掘削期間をマウスが掘削に費やした合計時間として記録します。香りのついたポットの掘削期間を陽性試験と陰性試験の間で比較して、マウスがタスクを区別できるかどうかを判断します。学習基準は、正の識別刺激臭ポットでの掘削期間が、テストの最初の1分間の負の識別刺激臭ポットの少なくとも2倍である場合に満たされる。

学習基準を満たしたマウスについて、曖昧な匂い混合物に対する応答を試験する。1つの陽性および1つの陰性強化試験をランダム化された順序で実行します。次に、曖昧な臭気混合物を用いて1回のビデオ録画試験試行を行う。

データ分析では、各試行タイプのレイテンシの最小二乗平均をプロットして、提示されたあいまいな手がかりが中間として解釈されたことを確認します。試験の1分と2分の両方で判定バイアスを評価しながら、陽性の識別刺激-臭気相互作用による試行タイプは有意であった。これは、ミントを肯定的な識別刺激として持つマウスが、予想外に曖昧な匂い混合物を陽性と解釈し、バニラを肯定的な識別刺激として持つマウスが中間として同じ曖昧な匂い混合物を扱ったことを明らかにした。

この知見は、バニラを陽性の判別刺激として有するマウスのみが、香り混合物を正の識別刺激と負の識別刺激の中間として扱うための技術的要件を満たしていることを示した。したがって、ミントを肯定的な判別刺激として有するマウスは、その後の判断バイアス分析から除外された。バニラを肯定的な差別的刺激とするマウスでは、ハウジングは掘削の待ち時間に影響を与え、従来飼育されていた動物は環境的に濃縮されたマウスよりも曖昧な試験で掘るのが遅かったが、陽性または陰性の試験ではそうではない。

従来飼育されていたマウスによる曖昧な手がかりのこれらの悲観的な解釈は、否定的な影響を示す否定的な判断バイアスを反映している。このプロトコルを実行する際には、技術的な基準が満たされていることが重要です。マウスは、手がかりを区別できることを示す学習基準を満たし、あいまいな手がかりを中間として解釈する必要があります。

この新しい判断バイアスタスクの開発は、動物福祉と臨床的影響の両方を持つマウスの感情状態に関する重要な仮説をテストするための扉を開きます。