사회적 조건에서 쥐의 운동 성능의 속도와 정확성을 측정하는 절차가 설명된다. 이 프로토콜을 통해 한 번의 실험에서 모터 성능의 속도와 정확성에 대한 다른 사람의 단순한 존재의 영향을 조사할 수 있습니다.
방법 논문
사회적 조건에서 쥐의 운동 성능의 속도와 정확성을 측정하는 절차가 설명된다. 이 프로토콜을 통해 한 번의 실험에서 모터 성능의 속도와 정확성에 대한 다른 사람의 단순한 존재의 영향을 조사할 수 있습니다.
우리의 지식에, 어떤 연구는 동물의 성능의 정확성에 단순한 존재의 효과 검사. 따라서, 우리는 사회적 조건에서 쥐의 모터 성능 (속도와 정확성)을 측정하는 실험 작업을 개발했다. 쥐는 활주로에서 달리고 활주로 끝에서 레버를 아래로 당기도록 훈련받았습니다. 시험에서, 쥐는 레버 (쌍 또는 사회적 조건)를 넘어 연합 쥐의 존재에 독방 (단일) 작업을 수행했다. 성능 속도의 지수로, 우리는 실행을 시작하는 데 필요한 시간을 측정, 활주로를 통해 실행, 레버를 아래로 당겨. 성능 정확도 의 지수로, 우리는 쥐가 첫 번째 시도 하는 동안 레버를 당길 수 있는 시험의 수를 계산. 분산의 단방향 및 양방향 반복 측정 분석을 사용하여 데이터를 분석했습니다. 이 런앤풀 작업을 통해 한 실험에서 모터 성능의 속도와 정확도에 대한 다른 동시성의 존재를 조사할 수 있었습니다. 결과는 쥐가 단일 세션에 보다 쌍 세션에서 더 빠르고 그러나 덜 정확하게 작업을 수행했다는 것을 보여주었습니다. 이 프로토콜은 쥐의 모터 성능의 속도와 정확성에 대한 단순한 존재의 효과를 조사하는 유효한 동물 모델이 될 것입니다.
Allport1은 "사회적 촉진"을 "같은 움직임을 하는 다른 사람의 시력이나 소리에서 만 증가하는 것"으로 언급했기 때문에 사회적 조건이 인간의 성과에 미치는 영향은 오랫동안 인간과 동물에서 조사되었습니다. 2. Allport1은 사회적 상황 (공동 행동 또는 다른 사람의 단순한 존재)을 구별하지 않았지만, 다른 사람의 단순한 존재가 자신의 성능 속도 또는 주파수3,4에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. ,5,6. 추가적으로, 동물에서, 다른 동시성의 단순한 존재는 쥐7,8 및 rhesus 원숭이에서 더 높은 응답 속도 동안 레버 프레스 작업 동안 더 높은 응답 속도 또는 더 높은 응답 속도 의 간단한 결과 인지 작업9.
인간에서는 사회적 상황이 응답 주파수 나 속도뿐만 아니라 성능10의정확성에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 본드와 디도스11에의한 메타 분석에 따르면, 스트라우스12는 사회적 촉진에 대한 연구에 사용되는 상황은 사용되는 작업의 기능에 따라 다른 영향을 미칠 것이라고 주장했다. 특히, 연구가 그 / 그녀의 몸을 정확하게 제어하고 속도의 어느 정도 수행 할 수있는 능력에 높은 요구를 배치 작업을 사용하는 경우 성능의 감소는 예상 될 것이다, 이는 질적 측면에 의해 득점하는 경향이 (예를 들어, 성능의 정확성)13.
그러나 부부 연구를 제외하고14,15,그러나, 동물의 사회적 촉진에 대한 대부분의 연구는 성능의 정확성에 초점을 맞추지 않았습니다. 예를 들어, 타카노 와 우케조노16은 숙련된 도달 태스크17을사용하여 쥐에 단순한 존재의 효과를 조사하였다. 그(것)들은 쥐가 뒤돌아서 그들의 앞다리를 사용하여 선반에 보상 펠릿을 붙잡기 위하여 요구했습니다. 작성자는 작업이 성능 정확도 의 인덱스를 제공할 수 있다는 사실에도 불구하고 성능 속도만 보고했습니다. 반대로, 오구라와 마쓰시마14는 병아리의 달리기 속도뿐만 아니라 펙킹 정확도에 대한 공동 작용의 효과를 조사했습니다. 결과는 곡괭이 의 정확도가 낮고 실행 속도가 고독한 상황보다 공동 행동 상황에서 더 높다는 것을 보여주었습니다.
오구라와 마쓰시마14호는 처음으로 행동의 질적 측면에 초점을 맞췄지만, 이들의 연구는 공동 행동의 효과에 관한 것이었습니다. 공동 행동을 포함한 대부분의 사회적 조건은 필연적으로 다른 사람의 존재를 암시합니다. 공동 행동에 고유한 효과를 검토하려면 개인의 성과에 대한 공동 행동의 단순한 존재의 효과를 해리하는 것이 필수적입니다. 그러나, 연구는 단순한 존재의 효과 조사 하지 않았다. 우리의 지식에, 어떤 연구는 동물의 성능의 정확성에 단순한 존재의 효과 검사 하지.
우리는 성능 속도와 정확성 모두에 단순한 존재의 효과를 평가하기 위해 타카노와 우케조노의 연구16에 사용되는 작업을 수정했습니다. 이 방법을 통해 사회적 조건, 특히 한 실험에서 쥐의 성능 정확도 및 성능 속도에 대한 단순한 동시적 존재의 영향을 조사할 수 있습니다.
이 실험 프로토콜은 동물 실험의 도시의샤위원회에 의해 승인되었다.
참고: 빛 기간 동안 모든 실험 세션을 수행합니다.
1. 동물
2. 장치
참고: 장치의 개요는 그림 1에나와 있습니다. 이 장치는 이전 연구16,17을참조하여 개발 및 수정하였다.

그림 1: 이 프로토콜에 사용되는 장치의 회로도입니다. 중앙 파티션은 상자를 두 개의 필드로 나눕니다. 상자의 양쪽에 기요틴 문이 있으며, 문은 시작 영역과 활주로로 필드를 나눕니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 장치의 중앙 파티션입니다. 쥐는 막대를 잡고 파티션의 슬릿을 통해 레버를 당길 수 있습니다. 펠릿 디스펜서의 스위치는 레버 아래에 설정되고, 하나의 레버 풀 동작은 하나의 펠릿 전달을 초래한다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
3. 수속

그림 3: 실험 절차의 순서도입니다. 대상 쥐는 이 순서대로 훈련 단계 및 시험 단계를 거치게 됩니다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: 각 테스트 조건에 대한 설명입니다. 단일 단계에서, 대상 쥐는 고상하게 작업을 수행했다. 쌍 단계에서, 대상 쥐반대쪽에 활주로에 남부 동맹 쥐를 배치합니다. 파티션 앞의 투명한 벽은 남부 동맹 쥐가 레버에 접근하는 것을 배제합니다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
참고: 시험 단계에는 단일 또는 쌍의 두 가지 조건에서의 세션이 포함됩니다(그림4). 단일 조건에서, 쥐는 고독하게 작업을 수행; 즉, 시험은 실행 및 풀 시퀀스에 대한 교육 세션과 동일합니다(섹션 3.6). 쌍 조건에서, 연합 쥐는 상자의 반대편에 존재한다. 남부 동맹 쥐 파티션 앞의 명확한 아크릴 벽 때문에 레버에 액세스 할 수 없습니다.
4. 데이터 분석

그림 5: 성능 속도 지수 측정. (a)시작 대기 시간: 첫 번째 센서에서 쥐의 도착에 문 개구부에서 지속 시간. (b)실행 시간 : 첫 번째 센서에서 쥐가 도착한 후 두 번째 센서에 도착하는 기간입니다. (c)레버-풀 레이턴시: 두 번째 센서에서 쥐가 도착한 후 레버-풀 응답이 완료되는 데까지의 지속 시간. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
런 앤 풀 시퀀스에 대한 교육 단계
도 6은 런앤풀 시퀀스에 대한 트레이닝 단계에서의 평균 ±표준 오차(SEM) 점수의 평균 ±을 나타낸다. 평균 첫 타율(그림6A)은훈련 단계 의 상반기 동안 서서히 증가한 후 약 85%에서 멈췄다. ANOVA 결과는 세션 수의 주요 효과가 유의한 것으로 나타났다(F(7,63) = 3.74, p = 0.002, θ2G = 0.211). 여러 비교를 통해 후자의 네 세션(모든 p 값 > 0.60)간에 유의한 차이가 없음을 알 수 있었습니다.

그림 6: 실행 및 풀 시퀀스에 대한 교육 단계의 세션에서 평균 ± SEM 점수를. (A)성능 정확도 지수입니다. (B)성능 속도 지수. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
마찬가지로, 성능 속도지수(그림 6B;시작 대기 시간, 실행 시간 및 레버 풀 대기 시간)는 처음 네 세션 동안 지속적으로 감소했으며 모든 값은 후자의 4개 세션 중 약 600ms에서 안정화되었습니다. 모든 지수에 대해 ANOVA는 세션 수의 주요 효과가 유의한 것으로 나타났습니다(시작 대기 시간: (시작 대기 시간:(F(7,63) = 6.21, p < 0.001, θ2G = 0.279; 실행 시간:(F(7,63) = p = 0.001, θ2G = 0.170; 레버 풀 대기 시간 :(F(7,63) = 11.85, p < 0.001, θ2G = 0.350). 세션별 여러 비교결과 모든 측정값(모든 p 값 > 0.12)에 대해 후자의 네 세션 간에 큰 차이가 발생하지 않았습니다.
도 7은 시험 단계의 세션들로부터의 평균 ±SEM 점수를 나타낸다. 성능 정확도 지수에 관해서는 쌍 상에서 첫 번째 적중률(그림7A)이단일 단계보다 낮았습니다. 또한, 두 번째 단계의 첫 번째 적중률은 두 조건의 첫 번째 단계보다 높았습니다. ANOVA의 결과는 조건(F(1,9) = 6.25, p = 0.034 θ,2G = 0.114) 및 단계(F(1,9) = 14.1, p = 0.005, θ2G = 상태의 중요한 주요 효과를 보였다. 0.147) 상호작용은 유의하지 않았지만(F(1,9) = 0.15, p = 0.703 θ,2G = 0.002).

도 7: 시험 단계의 세션에서 평균 ± SEM 점수. 성능 정확도 지수(A: 첫 번째 적중률) 및 성능 속도 지수(B: 시작 대기 시간, C: 실행 시간 및 D: 레버 풀 대기 시간). p < 0.001, ** p < 0.01, * p & 0.05. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
성능 속도 지수에 대해서는 쌍 단계(그림 7B)의시작 대기 시간이 단일 단계보다 짧습니다. ANOVA 결과는 시작 대기 시간에 대해 조건의 주요 효과만 유의한 것으로나타났습니다(F(1,9) = 23.1, p = 0.001, θ2G = 0.065), 위상 및 상호작용의 주요 효과는 유의하지 않은 반면( 단계: F(1,9) = 0.03, p = 0.878, θ2G < 0.001; 상호 작용 : F(1,9) = 0.002, p = 0.970, θ2G < 0.001). 유사하게, 레버-풀 레이턴시에 대한 조건 들 간의 차이를 관찰하였다(도7D). 시작 대기 시간과 마찬가지로, 레버-풀 레이턴시의 경우, ANOVA는 조건의 유의한 주요 효과를보였다(F(1,9) = 23.3, p = 0.001, θ2G = 0.183). 단계(F(1,9) = 2.72, p = 0.133, θ2G = 0.028) 및 상호 작용(F(1,9) = 1.07, p = 0.327, θ2G = 0.002). 실행 시간 동안 유의한 효과가없었다(그림 7C, 조건: F(1,9) = 3.03, p = 0.116, θ2G = 0.004; 단계: F(1,9) = 4.46, p = 0.063, θ2G = 0.010; 상호 작용 : F(1,9) = 0.29, p = 0.602, θ2G < 0.001).

그림 1: 이 프로토콜에 사용되는 장치의 회로도입니다. 중앙 파티션은 상자를 두 개의 필드로 나눕니다. 상자의 양쪽에 기요틴 문이 있으며, 문은 시작 영역과 활주로로 필드를 나눕니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2: 장치의 중앙 파티션입니다. 쥐는 막대를 잡고 파티션의 슬릿을 통해 레버를 당길 수 있습니다. 펠릿 디스펜서의 스위치는 레버 아래에 설정되고, 하나의 레버 풀 동작은 하나의 펠릿 전달을 초래한다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 3: 실험 절차의 순서도입니다. 대상 쥐는 이 순서대로 훈련 단계 및 시험 단계를 거치게 됩니다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4: 각 테스트 조건에 대한 설명입니다. 단일 단계에서, 대상 쥐는 고상하게 작업을 수행했다. 쌍 단계에서, 대상 쥐반대쪽에 활주로에 남부 동맹 쥐를 배치합니다. 파티션 앞의 투명한 벽은 남부 동맹 쥐가 레버에 접근하는 것을 배제합니다. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5: 성능 속도 지수 측정. (a)시작 대기 시간: 첫 번째 센서에서 쥐의 도착에 문 개구부에서 지속 시간. (b)실행 시간 : 첫 번째 센서에서 쥐가 도착한 후 두 번째 센서에 도착하는 기간입니다. (c)레버-풀 레이턴시: 두 번째 센서에서 쥐가 도착한 후 레버-풀 응답이 완료되는 데까지의 지속 시간. 이 그림은 세키구치와 하타12에서수정되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
이 작업을 통해 다른 사람의 단순한 존재가 모터 성능의 속도와 정확성에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 본 명세서에서 보고된 효과 크기는 충분히 클 것이다. 우리는 θ2를 다시 계산 (이 실험에서 θ2와 θ2G 사이에 큰 차이가 없었다), 이러한 효과 크기는 중간θ(2 > 0.06) 또는 큰(θ)로 간주됩니다 2 > 0.14) 코헨18에의해 제시 된 기준에 따라 . 이러한 이유로, 우리는이 연구에서 볼 수있는 차이가 의미있고 신뢰할 수 있다고 생각했다. 실험 의 결과는 거의 인간4,10,오구라와 마쓰시마의 연구14의결과와 일치하는 연구의 결과와 일치했다, 이는 실행의 속도와 정확성에 공동 행동의 효과를 조사 병아리의 행동을 엿볼 수 있습니다. 인간의 사회적 촉진에 대한 연구는 속도와 행동의 정확성 모두에 대한 사회적 조건의 효과를 조사했지만, 동물에 대한 대부분의 이전 연구는 성능 정확도에 대한 단순한 존재 효과를 조사하지 않았습니다. 본 명세서에 제시된 프로토콜은 단순한 존재가 운동 성능에 미치는 영향을 조사하기 위한 더 나은 동물 모델을 제공한다.
한마디로, 쌍과 단일 조건의 첫 번째 적중률의 차이는 연습의 효과로 해석 될 수있다. 아마도 충분 한 훈련에도 불구 하 고, 쥐의 성능 향상을 위한 공간이 있을 수 있습니다. 실행 및 풀 시퀀스에 대한 교육 단계의 마지막 네 세션에서 성능 정확도 및 성능 속도 지수에 더 이상 변화가 없었습니다. 그러나 테스트 단계에서 첫 번째 적중률은 지속적으로 증가했습니다. 이러한 증가는 연습의 효과로 해석될 수 있습니다. 또한, 이 실험 설계(A-B-A-B 설계)는 조건의 영향에서 연습의 효과를 배제할 수 없습니다. 향후 실험은 (1) A-B-B-A 설계 또는 다른 적절한 실험 설계를 사용하여 연습 효과를 배제하고, (2) 런 앤 풀 시퀀스에 대한 학습 단계를 연장하는 것을 고려해야 합니다.
이 프로토콜은 주제 간 디자인이 있는 연구에서 사용할 수 있지만 질문에 대한 대답은 "어떤 디자인이 적절한가? 주제 내에서 또는 주제 사이?" 사례별로 있을 것입니다. 일반적으로, 주제 간 설계를 이용한 연구는 본 연구에서 관찰될 수 있는 연습 효과를 배제할 수 있다. 그러나, 주제 간 설계는 한 연구에 더 많은 동물과 더 많은 시간이 필요합니다 (즉, 이 기사에서 프로토콜을 사용하는 경우, 하루에 7−8 h는 하나의 장치를 사용하여 하루에 모든 쥐를 테스트하는 데 필요합니다). 주제 내 디자인을 사용하는 연구는 한 연구에 필요한 동물의 수와 시간을 줄일 수 있지만 실험자는 연습의 효과를 제어해야합니다. 실험자가 실험 설계를 선택하기 전에 시간과 비용을 신중하게 고려해야 합니다.
사소한 수정으로, 이 작업은 거울(10)에 의한 공동 행동 또는 사회적 촉진의 효과 및 쥐의 성능 속도 및 성능 정확도에 인간에서 연구 된 다른 사회적 상황을 조사하기 위해 적용 될 수있다. 공동 작용의 효과를 조사하려면 중앙 칸막이의 레버를 두 개의 레버로 분리하고 각 레버를 상자의 한쪽으로 당길 수 있도록 레버를 배열합니다. 거울을 사용하는 효과를 조사하려면 남부 동맹의 상자 쪽에 있는 아크릴 투명 벽을 거울로 변경합니다. 같은 방식으로, 불투명 한 벽 뒤에 보이지 않는 연합의 효과 조사 될 수 있습니다. 이러한 수정을 이용한 향후 연구는 종 간의 모터 성능을 다각적으로 비교하여 사회 촉진을 포괄적으로 이해하는 데 기여할 것입니다.
저자는 공개 할 것이 없다.
이 작품은 일본과학진흥협회의 Y.S.(교부수: JP18J10733)에 대한 과학연구보조금(KAKENHI)의 지원을 받았습니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 45 mg 먼지없는 정밀 펠릿 설치류, 정제 | Bio-Serv. | F0021 | |
| 아두이노 메가 2560 REV3 | 아두이노 무역 | 없음 | |
| 펠릿 디스펜서(피더가 있는 디스펜서) | Harvard Apparatus | 76-0353 | |
| Power DVD 14 | CyberLink | 없음 | 프레임별 재생이 가능한 적절한 비디오 재생 프로그램을 사용하십시오. |
| 런 앤 풀 작업 장치 | Bio Medica Corp. | 맞춤형 품목 | Arduino로부터 입력을 받는 장치(상자), 공기 압축기 및 공기 실린더용 제어 장치 세트. |
| 비디오 카메라 | JVC | GZ-R300 |
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