マウスのアイデンティティ認識を調べるための行動課題
2025年2月7日
否定的または正の価数の経験を個々の社会的目標と組み合わせることにより、C57BL/6マウスのアイデンティティ認識を調べるための行動課題を開発した。これらの課題により、社会的認知が損なわれた健康なマウスモデルと疾患関連マウスモデルにおいて、個々の社会的標的の社会的記憶のメカニズムを研究することができます。
研究の範囲は、マウスの社会的記憶とアイデンティティ認識の研究に焦点を当てていました。私たちが開発した行動課題により、マウスがどのようにして異なる個体を認識し、それらを異なる感情価に関連付けることができるかを理解することができました。このプロトコルは、社会的記憶を理解し、一部の精神障害における社会的障害を研究するのに役立ちます。
ほとんどのげっ歯類の研究は社会的な新規性の課題に依存していますが、これらは身近な個人間の認識を評価することができません。私たちの価数に基づく課題は、マウスが異なる感情的な関連性を持つ異なる同種を認識できることを示しています。このパラダイムは、自閉症スペクトラム障害や統合失調症などの障害における社会的障害を研究するための貴重なツールを提供します。
私たちの発見は、アイデンティティ認識の根底にある脳のメカニズムについて疑問を投げかけています。これらの課題により、健康なマウスや自閉症や統合失調症のモデルマウスにおけるアイデンティティ認識の研究が可能になります。さらに、社会的価数が、それがポジティブであろうとネガティブであろうと、このプロセスにどのように影響するかを明らかにしています。
彼らは、嫌悪的刺激と食欲刺激を使用して、社会的相互作用がアイデンティティ認識をどのように形成するかを調べます。まず、ショックボックスを準備するために、中央に非導電性の床がある空のプレキシガラスエンクロージャーを配置します。次に、対象のマウスをショックボックスの隅に配置し、ショックボックスの居住のために5分間自由に探索できるようにします。
ニュートラルなコンテキスト環境を作成するには、各対象マウスに固有の白い紙を長方形の透明なボックスの床に置きます。ショックボックスの居住から1時間後、マウスを紙の上に置いて、ニュートラルなコンテキストで居住します。次に、電流を0.3ミリアンペアに設定して、負価数トレーニング用のショックボックスを準備します。
負価のソーシャルターゲットをプレキシガラスの筐体に入れ、ショックボックスの中央に非導電性の底を置きます。ビデオ録画を開始し、被写体のマウスをショックボックスの隅に置きます。次にタイマーを開始し、4分と4.5分で1秒間の電気ショックを与えます。
次に、ニュートラルなソーシャルターゲットをプレキシガラスの筐体に配置し、ニュートラルコンテキストの中央に非導電性の底を置きます。ビデオ録画を開始し、被写体のマウスをニュートラルコンテキストの隅に置きます。タイマーを開始し、対象のマウスが自由に探索できるようにします。
5分後、対象のマウスを取り外し、録音とタイマーを停止します。正の社会的価数を得るには、ショ糖食品ペレットの慣れ後、コンテキストの隅に空のプレキシガラスエンクロージャーを配置して、正の原子価コンテキストを準備します。対象のマウスを正の原子価コンテキストの隅に置き、10分間自由に探索できるようにします。
1時間後、長方形の透明なボックス内でニュートラルコンテキストでコンテキスト慣れ手順を繰り返します。正価率トレーニングでは、正価率のソーシャルターゲットを、正価率のコンテキストの中央にあるエンクロージャーに配置します。ビデオ録画を開始し、対象のマウスを正の原子価コンテキストの隅に置きます。
ソーシャルターゲットとのインタラクションが2秒以上続くたびに、フードポートを使用してショ糖食品ペレットを1つ届けます。相互作用は、対象のマウスの鼻がプレキシガラスの囲いの周囲から 2 cm 未満離れており、頭の角度が囲いに向けられている期間として定義します。10分後、マウスを取り外し、録音とタイマーを停止します。
中立的なトレーニングでは、中立的な社会的ターゲットを囲いの中立的なコンテキストの隅に配置します。ビデオ録画を開始し、被写体のマウスをニュートラルコンテキストの隅に置きます。10分で対象のマウスを取り外し、録音とタイマーを停止します。
社会的差別をテストするために、セッション1では、3つの部屋の社会的差別ボックスの左右の部屋の反対側の隅に2つの空のワイヤーカップを置きます。ビデオ録画を開始します。対象のマウスを中央のチャンバーの中央に置き、タイマーを開始します。
8分後、試験室に戻り、被験者のマウスに触れずに、チャンバーのドアを使用して被験者を中央のチャンバーに閉じ込めます。空のワイヤーカップを、ソーシャルターゲットを含む同一で異なるカップのセットと交換します。チャンバーのドアを取り外し、セッション 2 で対象のマウスが探索する間、タイマーを開始します。
8分後、記録を停止し、対象のマウスとソーシャルターゲットをそれぞれのホームケージに戻します。行動研究では、各ソーシャルターゲットとのインタラクション時間を分析し、インタラクションの試合数をスコアリングします。実験者が部屋を出てから開始される中断のない8分間のテスト中に、被験者のマウスが各カップを調査する時間を測定します。
ほとんどのマウスは、初日と比較して、居住の最終日までにすべてのショ糖食品ペレットを消費しました。訓練されたマウスは、社会的差別課題中に、中立マウスよりも正の価数関連マウスと相互作用することを好むことを示しました。セッション2とセッション1の相互作用時間の介在比は、正の価数関連マウスへの選好を明らかにしました。
被験者マウスは、社会的識別試験中に中立マウスと比較して、陰性の価数関連マウスとの相互作用時間を短縮しました。セッション2とセッション1の相互作用時間の介在比は、負の価数関連マウスよりも中立マウスを好むことを明らかにしました。
概要
本研究では、社会的ターゲットと感情価を組み合わせた行動タスクを通じて、C57BL/6マウスにおける社会的な記憶と個体認識について調査します。これらの知見は、健康なマウスおよび疾患モデルマウスの両方における社会認知の理解を深めるものです。
研究の主要構成要素
科学分野
- 神経科学
- 行動心理学
- 動物モデル
背景
- 社会記憶は、動物の社会的相互作用において極めて重要です。
- 従来のタスクでは、既知の個体の認識を適切に評価できないことがよくあります。
- 社会認知を理解することは、精神疾患への洞察を得る手がかりとなります。
- バレンス（正負の価数）に基づくタスクにより、感情的な結びつきが認識にどのように影響するかが明らかになります。
研究目的
- マウスにおける個体認識を検討するためのタスクを開発すること。
- 社会的記憶に対する感情価の影響を探索すること。
- 自閉症や統合失調症などの疾患における社会的機能障害を研究するためのツールを提供すること。
使用した手法
- 正価および負価のトレーニングを伴う行動タスク。
- 負価には電気ショックボックスを、正価には正のコンテクストを使用。
- 相互作用時間を評価するための、ワイヤーカップを用いた社会的識別テスト。
- 異なる社会的ターゲット間の相互作用嗜好性の分析。
主な結果
- マウスは正の価数を持つ社会的ターゲットに対して好好性を示した。
- 負の価数を持つターゲットとの相互作用時間は減少した。
- 訓練されたマウスは、社会的認識タスクにおいて有意な差を示した。
- これらの知見は、感情価がマウスの個体認識に影響を与えることを示唆している。
結論
- 開発されたタスクは、マウスにおける社会的な記憶の研究に有効である。
- 感情的な関連付けは、個体認識において重要な役割を果たす。
- 本研究は、精神疾患における社会的認知機能障害への知見を提供する。
よくある質問
産業界における重要性
マウスを用いた行動学的個体認識タスクは、社会的な記憶および感情価の割り当てメカニズムを解明するための強力なプラットフォームを提供し、これらは神経精神疾患モデルを理解する上で極めて重要です。これらのアッセイにより、社会認知機能の欠損に焦点を当てた治療プログラムにおいて、初期段階のターゲット検証およびメカニズムに基づくリスク低減が可能になります。このアプローチは、自閉スペクトラム症や統合失調症などの疾患に取り組むトランスレーショナル研究パイプラインにおいて、予測的な信頼性を裏付けるものとなります。
バイオ医薬品R&Dにおける戦略的応用
初期探索およびターゲットバリデーション
- 生体内（in vivo）における社会記憶経路および個体認識メカニズムの解析を可能にします。
- 社会認知に関与する遺伝子または神経回路の機能的なターゲット検証をサポートします。
- 行動表現型を分子介入に結びつけることで、メカニズムの低リスク化を促進します。
- 神経精神疾患モデルを前進させるための予測的な信頼性を提供します。
スクリーニングとアッセイの開発
- 社会認知研究における化合物または遺伝学的スクリーニングのための、検証済み行動エンドポイントを確立します。
- 社会的識別および価標的（バレンス）に基づく好みの、再現性のある定量的測定を提供します。
- 行動アッセイの標準化を可能にし、研究間および施設間での比較可能性を確保します。
- 社会的欠損を標的とした候補治療薬の、スケールアップ可能なスクリーニングのための体制を整えます。
トランスレーショナル・前臨床研究
- 行動学的アウトプットを、自閉症および統合失調症モデルで観察される疾患関連表現型と整合させます。
- 社会認知標的の早期発見から前臨床検証までの継続性を支援します。
- 社会機能障害に対処する候補介入策を前進させるための、リスク調整済みデータを提供します。
- 行動学的および分子的な読み取り値を相関させることで、バイオマーカーの開発を可能にします。
パイプラインおよびワークフローの統合
個体認識タスクは、神経精神疾患における初期のメカニズム研究とトランスレーショナルモデルの検証を橋渡しし、基礎研究から前臨床段階への連続体の中に位置づけられています。
- 探索生物学：社会的記憶回路および感情価の割り当てに関する仮説検証を促進する。
- スクリーニング：化合物または遺伝子介入研究において、定量的で再現性のある行動エンドポイントを提供する。
- 分析：実験群間での堅牢な統計的比較のために、相互作用時間および好みの比率を算出する。
- トランスレーショナルリサーチ：行動表現型を疾患モデルに結びつけ、バイオマーカーおよび治療法の開発を支援する。
- 企業的な再利用：複数の神経精神疾患研究プログラムに適用可能な、標準化された行動プラットフォームを提供する。
運用および企業への影響
- 科学的価値： 社会認知研究における予測の信頼性を向上させ、メカニズムの曖昧さを軽減する。
- 運用的価値： クロスファンクショナルチームにおけるアッセイの標準化、再現性、および拡張性を高める。
- 戦略的価値： 神経精神疾患ポートフォリオにおけるgo/no-go判断および資本配分を改善する。
- ポートフォリオへの影響： 社会的欠陥に対処するターゲットおよび介入策の、リスク調整済み優先順位付けを可能にする。
実施上の考慮事項
- 行動神経科学およびげっ歯類のハンドリングに関する専門知識が必要です。
- 専用の行動試験インフラとビデオ解析能力が必要です。
- トレーニングおよびスコアリングプロトコルの、チーム間での厳格な標準化が求められます。
- マウスの系統や疾患モデルに応じて、適応的な調整が必要になる場合があります。
- 潜在的な制限として、社会的動機付けの個体差やコンテキストへの感受性が挙げられます。
