주민 침입자 패러다임 : 공격성, 폭력과 사회적 스트레스에 대한 표준화 된 시험

본 절차의 전반적인 목적은 수컷 쥐에게 공격적인 공격 행동을 안정적으로 유도하는 것입니다. 실험실 환경에서 첫 번째 단계는 성체 수컷 쥐를 불임 암컷과 함께 최소 일주일 동안 합사하는 것입니다. 테스트 당일에는 사회적 상호작용을 기록하기 위해 비디오 녹화 장비를 설치합니다.

다음으로, 준비가 되면 동반 암컷을 케이지에서 제거하고, 낯선 수컷 쥐를 거주 수컷의 케이지에 도입하여 10분 동안 상호작용하게 합니다. 궁극적으로 이 절차는 거주 수컷이 침입자로부터 방어하려는 영역을 설정하고 유지하도록 하는 데 목적이 있습니다. 이 방법의 장점은 거주 수컷뿐만 아니라 침입자의 자연스러운 사회적 행동을 실험실 환경에서 분석할 수 있다는 점입니다.

이 방법은 신경생물학 및 신경약리학적 관점에서의 생물학적 기능적 공격성뿐만 아니라, 공격성의 병리로서의 폭력에 관한 핵심적인 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술은 침입자에게 나타나는 급성 또는 만성 사회적 스트레스의 결과를 연구하는 데 사용될 수 있습니다. 거주자-침입자 패러다임(resident intruder paradigm)에는 윤리적 고려 사항이 수반됨을 유의하시기 바랍니다.

침입한 수컷 개체에게 심각한 고통이 발생할 수 있습니다. 동물의 고통은 항상 실험의 주요 과학적 목적과 균형을 이루어야 합니다. 공격적 공격성은 매우 활동적인 행동이므로, 이러한 행동이 충분히 나타나기 위해서는 충분한 공간이 필요합니다.

최적의 결과를 얻으려면, 영역성을 발달시키고 사회적 고립을 줄이기 위해 바닥 면적이 최소 0.5 m²인 사육 케이지를 사용하십시오. 실험 시작 전 최소 일주일 동안 각 거주 개체를 암컷과 함께 사육하십시오. 이때 호르몬 수치는 정상이되 불임인 동반 암컷을 사용하십시오.

이렇게 하면 암컷이 임신하거나 모성 공격성을 보이지 않으면서도 수용적인 상태가 되도록 보장할 수 있습니다. 영역성은 후각적 단서의 존재에 크게 기반하므로, 테스트 전이나 테스트 중에 케이지 바닥재를 교체하지 마십시오. 다음 연구에 사용되는 침입 동물은 거주 수컷보다 체중이 약간 더 낮고 공격성이 없는 계통이어야 합니다.

공격성은 하루 중 어느 때라도 나타날 수 있지만, 쥐가 가장 활발하게 활동하는 암흑기에 테스트하는 것이 가장 좋습니다. 테스트 1시간 전에 동반 암컷을 거주 케이지에서 제거하십시오. 향후 분석을 위해 거주 쥐의 행동을 기록할 수 있도록 광감도 비디오 카메라를 설치하십시오.

테스트를 시작하려면, 거주 개체의 홈 케이지에 낯선 수컷 침입자를 투입하십시오. 이들의 행동 상호작용을 10분 동안 관찰하십시오. 공격적 행동과 사회적 행동을 모두 기록합니다.

여기에서는 리어링(rearing) 행동과 접근 행동을 보여줍니다. 이것은 측면 위협이며, 이것은 클린치 공격이고, 마지막으로 추격하는 모습이 제시되었습니다.

사회적 탐색 기간에 이어 클린치 공격이 이어집니다. 항문생식기 냄새 맡기가 관찰됩니다. 이제 한 마리의 쥐가 다른 쥐를 향해 이동합니다.

이것은 엎드리기 행동입니다. 여기는 직립 자세입니다. 이 행동은 측면 위협 행동입니다.

상주 수컷의 털 세움(pilo erection) 현상과 이어지는 직립 자세 및 일부 비사회적 탐색 행동을 관찰하십시오. 테스트가 종료되면 침입 수컷을 케이지에서 제거하고, 상주 수컷을 동반 암컷과 다시 합사시킵니다. 데이터는 비디오를 재생하고 전문 소프트웨어를 사용하여 공격적 행동을 측정하고 점수를 매기는 방식으로 분석합니다.

앞서 보여준 것과 같이 침입자를 도입하고, 거주 중인 수컷의 공격 잠복기를 측정합니다. 매우 짧은 잠복기는 폭력성의 첫 번째 지표입니다. 목, 배, 발과 같이 취약한 신체 부위를 겨냥한 물기 공격 또한 공격성 물기의 징후입니다.

상대방의 코 부분을 겨냥하는 것은 수행자의 방어 행동을 나타냅니다. 취약한 신체 부위에 심각한 상처가 발생한 경우, 심각도에 따라 실험을 중단해야 합니다.

이는 인도적 종료 지점으로 간주하거나, 침입자에게 적절한 의료 조치를 취해야 합니다. 또한, 거주 수컷이 마취된 수컷 침입자를 공격할 때 공격적인 행동이 나타납니다. 마취된 수컷을 이용한 테스트는 거주 수컷이 공격하는 즉시 중단할 수 있습니다.

거주 동물의 공격성은 새로운 환경에서도 테스트할 수 있습니다. 홈 케이지와 비교하여 공격성에 변화가 없는 것은 폭력성의 징후입니다. 우선, 훈련이 잘 되고 공격성이 높으며 폭력적이지 않은 거주 수컷을 선택하고 이전에 시연된 프로토콜을 따르십시오.

침입자의 다양한 행동을 관찰하십시오. 비사회적 탐색 기간이 지난 후, 한 마리의 파충류가 다른 개체로부터 멀어지며 복종적인 행동을 보이고 도망칩니다. 여기에서 보여주는 것은 방어적인 직립 자세입니다.

테스트 후, 침입 동물을 원래의 케이지로 돌려보내고 도피, 방어적 직립 자세, 굴복 및 프리징(freezing)에 소요된 시간의 합계인 총 방어 점수를 산출합니다. 사회적 스트레스는 만성 사회적 스트레스-에 대해 동일한 프로토콜을 수행하여 유도합니다.

침입자를 거주자의 케이지 안에 두되, 타공 스크린으로 거주자와 분리하십시오. 이 그림은 실험실에서 사육되었으나 원래는 야생형인 계통과 더 일반적인 실험용 쥐 계통의 공격적 공격성 점수 빈도 분포를 보여줍니다. 야생형 계통의 경우 동물의 약 3분의 1이 매우 공격적인 반면, Wistar 쥐에서는 이러한 고공격성 표현형이 나타나지 않습니다. 이 예시는 WTG 계통을 거주자로, Wistar 쥐를 침입자로 사용한 거주자-침입자 패러다임에서 서로 다른 행동 범주의 분포를 보여줍니다.

본 연구에서는 행동 약리학과 결합하여 상주 침입자 패러다임을 사용합니다. 선택적 세로토닌 1A 수용체 작용제인 Alna spiron은 공격적 공격성을 용량 의존적으로 감소시키며, 이는 사회적 탐색의 용량 의존적 증가를 수반합니다. 일부 개체에서는 공격적 공격성이 폭력적인 형태의 공격성으로 확대될 수 있습니다.

폭력적 형태의 공격성은 매우 짧은 공격 시간, 마취된 수컷 또는 암컷에 대한 공격 잠복기의 단축, 심각한 부상 유발, 그리고 매우 낮은 위협 대 공격 비율이 특징입니다. 사회적 스트레스 유발을 위해 이 절차를 사용할 때는 공격성 계통의 랫드를 사용하는 것이 중요합니다. 거주 동물로서 말입니다.

테스트 시간의 최소 30% 동안 공격적 행동을 보이는 개체를 선택해야 합니다. 이 영상을 시청한 후에는 거주 쥐와 침입 쥐 모두가 수행하는 모든 행동을 정확하게 식별할 수 있어야 합니다. 또한, 폭력성을 인식할 수 있어야 합니다.

상주 침입자 패러다임을 이용한 연구 시 윤리적 고려 사항이 수반된다는 점을 잊지 마십시오. 침입자 수컷의 고통은 항상 실험의 주요 목적과 명확한 연관성이 있어야 합니다.