Name: 만성 스트레스는 마우스의 Y-미로 장벽 작업에서 노력과 관련된 선택 행동을 변화시합니다. (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-08-13T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 37 s
Description: 학습하세요 Y-미로 장벽 작업을 사용하여 마우스의 만성 스트레스가 노력 관련 선택 행동에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 이 기법은 수컷과 암컷의 보상 행동을 동시에 비교할 수 있어 신경과학 연구에 유용합니다.

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저자는 Y-미로, 장벽, 사회적 패배 케이지를 건설한 토마스 그레이스에게 감사를 표하고 싶습니다. 저자는 제이 리, 카리나 스텍, 프라치 스리바스타바에게 데이터 수집에 도움을 주신 것에 대해 감사드립니다. 이 작품은 NIMH 그랜트 R01 MH112861 (BAS)에 의해 투자되었다.

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만성 CORT 패러다임은 식수에서 일정한 CORT 복용량을 제공하지만, 경험에서 마우스에 의해 소비 되는 양에 약간의 가변성이 있을 수 있습니다. 또한, 소비는 전체 케이지에 대해서만 평가될 수 있으며, 케이지내의 마우스 수에 따라 평균적인 채취를 받을 수 있다. 또한, 유출은 병을 계량하거나, 행동 테스트를 위해 마우스를 옮기거나, 신선한 케이지로 변경할 때 발생할 수 있습니다. 그러나 차량 및 CORT 소비를 추적하는 것은 치료 및 행동 테스트 의 주 동안 여전히 가능하고 정확합니다. 우리는 강력하게 일주일에 한 번 차량 이나 CORT를 포함 하는 신선한 병으로 변경 하는 것이 좋습니다., 무게와 병을 교환 하는 설정 된 시간을 유지. 예를 들어, 병에 무게를 두고 리필할 때 신선한 병으로 교체한 다음, 목요일이나 금요일에 다시 수행되는 모든 병을 계량하고 다시 채울 수 있습니다. 마찬가지로, 매주 지정된 날에 모든 마우스를 동시에 계량하는 것이 가장 좋습니다. 마지막으로, 이 CORT 패러다임은 HPA 축에 의한 코르티코스...

우울증과 불안과 같은 기분 장애는 오늘날의 사회에서 매우 널리 퍼져 있습니다. 수십 년의 작업은 지속적으로 이러한 복잡한 장애를 연구하기 위해 개선 된 치료 및 관련 설치류 모델을검색했다 1. 만성 스트레스는 우울증 과 같은 기분 장애에 대 한 기여 요인2. 따라서 만성 사회적 패배 스트레스(SDS) 및 만성 코르티코스테론 투여(CORT)와 같은 만성 스트레스 패러다임은 남성 마우스에서 개발되었으며, 현재 만성 스트레스 노출의 신경생물학적 및 행동 효과를 평가하는 데 널리 사용되고 있다. 만성 스트레스 효과를 평가하기 위한 가장 널리 사용되는 행동 테스트에는 고가의 미로, 오픈 필드 및 참신억제 수유와 같은 회피 행동과 관련된 작업 또는 강제 수영 테스트와 같은 항우울제 효능이 포함됩니다. 그러나 설치류의 이러한 행동은 틀림없이 얼굴이 부족하며, 더 중요한 것은 우울증과 같은 인간 질환에 대한 예측 타당성 및 번역 관련성이 부족하다는 것입니다.
인기 있는 만성 스트레스 패러다임, 만성 예측할 수 없는 가벼운 스트레스(CUMS)는 자당 선호도3과같은 행동을 광범위하게 사용하여 검증되었습니다. CUMS는 물에 비해 1% 자당 용액에 대한 선호도를 감소시키고 역사적으로 안도니아 관련 동작4,,5로해석된다. 그러나, 자당 선호도에 있는 이 감소는 중요한 우울장애를 가진 인간에서 관찰되지 않습니다6,,7. 또한, 자당 특혜는 노력 보상 동기의 연구를 허용하지 않습니다.
최근, 일부 연구는 동기 부여와8보상8,9와관련된 다른 행동에 초점을 이동했다. 상대적으로 유사한 행동 평가는 인간과 설치류 모두에서 수행 될 수 있기 때문에 이러한 작업은 유망한 번역 값을 가지고있다. 여기에서는 보상을 위한 노력을 기울이기 위한 동기부여를 측정하는 Y-미로 장벽 행동 작업에서 CORT 및 SDS 패러다임과 그 효과를 설명합니다. 그런 다음 우리가 개발한 새로운 만성 스트레스 패러다임, 만성 비 차별적 사회적 패배 스트레스 (CNSDS)에 대해 논의합니다.
만성 코르티코스테론 투여 (CORT)는 실제 스트레스 노출없이 만성 스트레스를 모방하도록 설계된 패러다임입니다. 시상 하부 -뇌하수체-부신축의 활성화는 인간에서 부신 스테로이드 코티솔의 내인성 방출을 초래하여10,,,11,12 및 corticosterone 마우스에서13,,14. 적어도 4주 동안 성인 남성 마우스의 식수를 통해 코르티코세론을 전달하면 개방장, 고액,플러스 미로, 참신억제수10,,10,11,,12,13,,14,15,16등의회피 작업에서 부적응성 행동 반응이 발생한다. 흥미롭게도, CORT는,또한 기악 작업16,17,18,,19에서보상 처리에 영향을 미친다., 여기에 설명된 CORT 패러다임은 100 ng/mL CORT 이하의 일관된 혈청 농도를 생성하며, 이는 강제수영(15)과같은 급성 스트레스에 의해 생성된 것보다 5배 이상 적습니다. 따라서 만성 CORT 투여는 고고체혈증을 유발할 가능성이 낮습니다. 만성 CORT는 남성마우스(20)에서만효과적이지만, 최근에는 Y-미로 장벽작업(21)에서힘있는 반응에 견고한 변화를 일으킨다는 것을 입증했습니다. 우리의 지식에, 이것은 남성 마우스에 있는 노력 관련 선택 행동에 만성 스트레스의 효력을 검토하는 첫번째 연구 결과의 한개이었습니다21. 한 이전 연구는 먼저쥐22의노력 기반 의사 결정에 급성 구속 스트레스의 영향을 보여 주었다. 노력 과 관련된 선택 행동에서, 동물은 고부가가치 보상을 위해 노력을 기울이거나 더 자유롭게 사용할 수있는 낮은 가치의 보상을 수락하기로 결정합니다. 인간에서 보상 작업(EEfRT)에 대한 노력 지출은마우스(23)의노력 관련 선택 작업과 유사하게 개발된 컴퓨터 게임이다. 우울증은 EEfRT에 있는 적응형 반응 귀착됩니다 (고부가가치 보상에 대한 어려운 작업을 선택하는 가능성 감소). 따라서 설치류의 노력 관련 선택 작업은 번역 관련성 때문에 특히 흥미롭습니다.
만성 사회적 패배 스트레스 (SDS)는 남성 마우스에서 보다 널리 사용되는 전임상 스트레스 모델 중 하나입니다. 그것은 10 일 프로토콜 어디 큰, 공격적인 은퇴 개종 CD-1 남성 공격 실험 마우스, 일반적으로 C57BL/6J, 5 분 매일 세션24. 이것은 실험마우스의 하위 집합에 있는 강력한 적응성 행동 표현형을 생성합니다. 사회적 상호 작용 시험은 패배 스트레스에 탄력또는 영향을 받기 쉬운 인구로 마우스를 계층화하는 데 사용되며, 여러 연구는 스트레스 의존과 감수성의 근본적인 분자 및 신경 회로 메커니즘을 조사하기 위해 SDS의 이 독특한 특성을 사용했습니다. 여기에서는 CORT 패러다임의 세부 사항과 Y-미로 장벽 행동 작업에 대한 구현에 대해 설명합니다. 우리는 또한 Y-미로 장벽 작업에 SDS 효과에 대해 논의합니다. Y-미로 장벽 작업은 주로 쥐에 사용되는 T-미로 장벽 작업을 기반으로하며, 주로 쥐가 미로,8,9,925의두 팔에 존재하는 높고 낮은 보상에 대한 노력을 소비하는 동기를 측정합니다. 이 작업은 또한 마우스에서 카페인 또는 도파민 길항제를 투여한 마우스에서 열심히 반응하는 것을 연구하기 위해 구현되었다26. 설치류는 더 높은 보상 값을 위해 미로의 한 팔에 점진적으로 높이증가의 장벽을 등반하여 더 큰 노력을 소비 할 수 있습니다, 일반적으로 4 보상 펠릿, 또는 미로의 다른 팔에 훨씬 적은 노력을 소비만 2 보상 펠릿9. 10일 사회적 패배 패러다임은 약 30일 동안 지속되는 취약한 쥐에서 강력한 적응형 표현형을 생성하므로, 30일 기간내에모든 실험을 완료하기 위해 Y-미로 장벽 작업을 보다 신속하게 훈련하고 테스트하도록 수정하였다. 따라서, 여기에서우리는 또한 만성 스트레스 노출 마우스에 있는 보상을 위한 노력을 소모하기 위하여 동기를 측정하기 위하여 응축된 훈련 세션 및 단 하나 장벽 시험 세션을 포함하는 Y-미로 장벽 행동 작업 프로토콜을 상세히 설명합니다.
불행히도, 만성 코르티코스테론과 만성 사회적 패배 스트레스는 남성 마우스에서 개발되었으며 여성 마우스에서 덜 효과적입니다. 이것은 여자가 불경기1와같은 기분 장애로 진단될 남자 보다는 확률이 높기 때문에 높게 문제가 됩니다. SDS에 영리한 적응은 여성 마우스에서 사용을 허용하지만 어려운 수술이나 지루한 소변 수집26,,27을필요로한다. 우리는 최근에 만성 비 차별적 사회적 패배 스트레스 (CNSDS)에게 불린 SDS 패러다임에 대한 간단한 수정을 기술했습니다. CNSDS는 실험적인 남성 과 여성마우스(28)의민감하고 탄력적인 계층화를 허용한다. CNSDS에 노출된 암컷과 남성 용해성 마우스 모두 높은 플러스 미로와 열린 필드에 있는 중앙에 있는 열린 무기의 증가한 회피를 보여주고 참신억제된 먹이에서 먹기 위하여 증가한 대기 시간을 표시합니다. CNSDS는 또한 SDS에 대한 다른 수정보다 더 효율적이며, 남녀모두 패배 세션에서 결합되기 때문에. 이것은 프로토콜을 완료하는 데 필요한 시간과 노력의 관련 된 증가 없이 실험 마우스의 증가 수율 결과. 따라서, 우리는 최근 개발 된 만성 스트레스 패러다임의 심층적 인 프리젠 테이션으로이 원고를 결론을 내립니다.

<table><tbody><tr><td>아크릴 시트</td><td>McMaster Carr</td><td>8560K215</td><td>투명, 3/16" 두께, 24" X 36"</td></tr><tr><td>베타-사이클로덱스트린</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C4767</td><td>500 mg</td></tr><tr><td>C57BL/6J 마우스</td><td>Jackson Labs</td><td>000664</td><td>성인 연령 7-8</td></tr>주 <tr><td>코르티코스테론</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C2505 또는 C27840</td><td>100 또는 500 mg</td></tr><tr><td>남성 CD-1 마우스</td><td>Charles River</td><td>022</td><td>"퇴역한 브리더"</td></tr><tr><td>PVC 아크릴 시트</td><td>McMaster Carr</td><td>8560K215</td><td>흰색, 3/16" 두께, 48" X 48"</td></tr> <tr><td>솔리드스테이트 초음파 세척기</td><td>Fisher Scientific</td><td>FS-28</td><td>40kHz</td></tr><tr><td>스틸 와이어 천</td><td>McMaster Carr</td><td>9219T143</td><td>1 ft X 2 ft</td></tr> 도달해야 합니다</tbody></table>.

만성 스트레스는 마우스의 y-미로 장벽 작업에서 노력과 관련된 선택 행동을 변화시합니다.

Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice

주요 우울증 장애를 포함 하 여 기분 장애, 만성 스트레스에 의해 침전 될 수 있습니다. Y-미로 장벽 작업은 노력을 소비하고 보상을 받을 동기를 측정하는 노력 관련 선택 테스트입니다. 마우스에서 만성 스트레스 노출은 스트레스가 없는 마우스에 비해 더 적은 가치 보상이 자유롭게 제공될 때 더 높은 가치 보상을 위해 일하도록 동기 부여에 크게 영향을 미칩니다. 여기서 우리는 Y-미로 장벽 작업에 대한 노력의 변화를 낳는 만성 코르티코스테론 관리 패러다임을 설명합니다. Y-미로 작업에서 한 팔에는 4개의 음식 펠릿이 포함되어 있으며, 다른 팔에는 2개의 펠릿만 포함되어 있습니다. 마우스가 높은 보상 팔을 선택하는 법을 배운 후, 점진적으로 높이가 증가하는 장벽은 여러 테스트 세션을 통해 높은 보상 팔에 도입됩니다. 불행히도, 대부분의 만성 스트레스 패러다임 (코르티코스테론 및 사회적 패배를 포함) 남성 마우스에서 개발 하 고 여성 마우스에서 덜 효과적이다. 따라서, 우리는 또한 만성 비 차별적 사회적 패배 스트레스 (CNSDS), 우리가 개발하고 있는 스트레스 패러다임은 남성과 여성 마우스 둘 다에 효과적이다 토론합니다. 남성과 여성 마우스에서 여러 개의 별개의 만성 스트레스와 함께 반복 결과 번역 관련 행동 작업의 증가 사용과 결합 하는 어떻게 만성 스트레스 기분 장애를 침전시킬 수 있는 이해를 발전 하는 데 도움이 될 것입니다.

만성 CORT는 Y-미로 장벽 훈련 및 테스트(그림 1A)에이어 4 주 동안 투여되었다. 별도의 코호트에서, 10일 SDS 패러다임은 유사하게 Y-미로 장벽작업(도 1C)에서훈련 및 테스트를 거쳐 남성 마우스의 노력 관련 선택 행동에 대한 이러한 만성 스트레스 패러다임의 효과를 결정하였다. 만성 CORT 및 SDS 모두 t-test(표1)에의해 t결정된 차량 마우스 및 SDS 대조군 마우스에 비해 평균 체중을 감소시켰습니다. 이 마우스는 또한 테스트 를 통해 덜 평균 홈 케이지 실험실 차우를 소비(표 1).
CORT 코호트에서, 피험자 인자와 같은 코르트와 의 혼합 ANOVA는 피험자 인자와 주 내인후요인으로서 차량 및 CORT 투여 마우스가 4주 동안 유사한 양의 액체를 소비하고 3주간의 행동 테...

Y-미로 장벽 작업은 보상을 위한 노력을 소비하는 동기를 검사하는 행동 테스트입니다. 여기에서는 만성 코르티코스테론과 사회적 패배 스트레스를 비롯한 여러 가지 잘 검증된 만성 스트레스와 여성에게 효과적인 새로운 만성 비차별적 사회적 패배 스트레스(CNSDS)를 테스트하는 데 대해 논의합니다.

만성 스트레스는 마우스의 Y-미로 장벽 작업에서 노력과 관련된 선택 행동을 변화시합니다.

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that ...

이 프로토콜은 연구원이 남성과 여성 마우스 모두에서 노력 한 반응에 만성 스트레스의 효과를 검사 할 수 있습니다. 이 기술의 장점은 남성과 여성 마우스 모두 동시에 보상 행동을 직접 비교할 수 있도록 검증 된 만성 사회적 패배 패러다임을 겪을 수 있다는 것입니다. 역사적으로, 기분 장애에 전임상 연구는 위협 환경의 회피를 포함 하는 행동 작업을 활용 했다.그러나 노력 관련 선택과 같은 보상 및 동기 부여 작업은 더 많은 번역 관련성을 제공할 수 있습니다. 차량 용액을 준비하려면 3.375그램의 베타 사이클로덱스트린을 1리터 스크류 상단 유리 용기에 750밀리리터의 수돗물에 녹입니다. 코르티코스테론 용액을 준비하려면 3.375 그램의 베타 사이클로덱스트린을 750 밀리리터의 수돗물에 녹여 26.25 밀리그램의 코르티코스테론을 첨가합니다.초음파 청정 수조에서 약 30 분 동안 액체가 맑은 외관을 보여줄 때까지 코티코스테론을 용액으로 녹인 다음 차량 및 코르티코스테론 마우스 그룹의 물병을 적절한 솔루션으로 채우고 일주일에 두 번 소비되는 액체의 양을 기록하십시오. 마우스를 Y-미로로 습관화하려면, 음식 박탈 다음날, 20 밀리그램 곡물 기반 식품 펠릿의 큰 숫자를 두 개의 50 밀리리터 원심분리기 튜브의 캡에 놓고 Y-미로의 각 팔의 끝에 하나의 캡을 놓고, 시작 상자 디바이더가 있는 Y-미로의 시작 상자에 마우스를 넣고 15마우스를 제거하기 전에 마우스를 제자리에 놓고 마우스를 15마우스를 탐험할 수 있도록 합니다. 분. Y-미로 습관의 이틀 후, 높은 보상 팔에 대 한 모자에 펠 릿에 대 한 배치 하 고 낮은 보상 팔에 대 한 모자에 두 개의 펠 릿을 배치.높은 보상 강제 선택 평가판을 위해, 낮은 보상 팔에 대한 액세스를 차단하고 칸막이를 제거하기 전에 몇 초 동안 시작 상자에 마우스를 배치, 마우스가 사용할 수있는 펠릿을 소비하는 높은 보상 팔을 입력 60 초 허용. 낮은 보상 강제 선택 재판을 위해, 높은 보상 팔에 대한 액세스를 차단합니다. 무료 선택 교육을 위해 10 개의 무료 선택 시험을 완료하기 전에 1 개의 높은 팔과 하나의 낮은 팔 강제 선택 시험으로 각 세션을 시작합니다.마우스가 미로 암 중 하나를 선택하도록 허용합니다. 마우스가 팔끝까지 팔끝까지 이동하면 팔 칸막이를 마우스 뒤에 놓고 펠릿을 섭취할 때까지 동물에 잠급니다. 매일 10개의 무료 선택 시험에서 어떤 팔을 선택하지 않는지 기록합니다

chronic-stress-shifts-effort-related-choice-behavior-y-maze-barrier

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

여기서, 아 만성 경증 패배 사회적 스트레스의 마우스 모델을 개발하기위한 방법을 설명하고 hyperphagia- 및 체중 증가 조갈증 다음과 같은 증상을 포함한 우울증 병원성 특징을 조사하기 위해 사용된다.

스트레스에 의한 행동 및 생리 적자를 이해 아 만성 및 온화한 사회 패배 스트레스의 마우스 모델

예측할 수 없는 만성 경미한 스트레스(UCMS) 프로토콜은 만성 스트레스 및 우울 증상과 관련된 행동 및 생리학적 변화를 연구하기 위한 검증된 방법입니다. UCMS 프로토콜의 부과 8 주간은 두 성별의 설치류에서 행동 변화와 나쁜 건강 결과를 유도합니다.

선동 우울 증상, 행동 변화 및 ​​설치류에 부정적인 건강 성과에 대한 예측할 수없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜

여기 쥐에서 예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜 선물이. 이 프로토콜 장기 우울증 같은 표현 형을 유도 하 고 행동 하 고 neuromolecular 우울증 같은 적자 반전에 상 상속 항우울제의 효능을 평가 하기 위해 수 있습니다.

마우스에 Anhedonia 유도 대 한 예측할 수 없는 만성 가벼운 스트레스 프로토콜

이 문서는 억제기를 사용하여 만성 적으로 고정 된 마우스에서 우울과 같은 행동의 유도에 대한 단순화 되고 표준화 된 프로토콜을 제공합니다. 또한, 우울증의 유도를 확인하는 행동과 생리 적 기술이 설명된다.

마우스에서 우울증과 같은 행동을 유도하기위한 만성 고정 스트레스 프로토콜

스트레스가 많은 삶의 사건은 인지 기능을 손상시켜 정신 장애의 위험을 증가시다. 이 프로토콜은 스트레스가 남성과 여성 스프라그 Dawley 쥐의 패러다임을 이동하는 자동화 된 조작 전략을 사용하여 인지 유연성에 미치는 영향을 보여줍니다. 특정 행동의 기본 특정 뇌 영역논의, 결과의 번역 관련성을 탐구.

패러다임을 바꾸는 오페라 전략을 사용하여 인지 유연성에 대한 스트레스 영향 평가

우리는 청소년 C57BL/6 마우스를 위한 가속 사회적 패배 스트레스 모델을 개발했는데, 이는 남성과 여성 모두에게 작용하고 불연속적인 청소년 기간 동안 노출을 허용합니다. 이 모델에 대한 노출은 사회적 회피를 유발하지만, 패배한 수컷과 암컷 쥐의 하위 집합에서만 가능합니다.

청소년 C57BL/6 수컷 및 암컷 마우스에 대한 사회적 패배 스트레스 모델

설치류에 대한 대부분의 행동 실험은 원래 쥐를 위해 고안되었습니다. 쥐와 생쥐의 행동 차이로 인해 때때로 생쥐에 대한 수정이 필요합니다. 우리는 생쥐의 공간 작업 기억을 테스트하여 작업 기억 작업 중 스트레스를 최소화하는 방법을 제시합니다.

반자동 8팔 방사형 미로에서 마우스를 위한 식욕을 유발하는 공간 작업 기억 작업, 미로에서 두려운 기억 연관성 감소

이 프로토콜은 초기 사춘기 수컷 마우스에서 10일 동안 만성적인 사회적 패배 스트레스를 수행하여 마우스의 60% 이상에서 성인이 되어서도 오래 지속되는 사회적 회피를 생성하는 방법을 자세히 설명합니다.

초기 청소년기 수컷 마우스의 만성 사회적 패배 스트레스

본 연구는 매일 4가지 사회적 스트레스 요인을 통합함으로써 암컷 C57BL/6J 마우스의 정신 장애에 대한 다중 통합 사회적 스트레스(MISS) 모델을 설명합니다. 10일 동안 MISS 노출을 반복한 후, 생쥐는 우울증과 불안과 같은 표현형을 개발하여 여성 피험자의 정신 장애를 연구하기 위한 자연스러운 병인학 기반 동물 모델을 제공했습니다.

암컷 C57BL/6J 마우스의 정신 장애에 대한 다중 통합 사회적 스트레스 모델

이 기사에서는 생쥐와 쥐에서 물리적 구속 스트레스를 사용하여 스트레스 반응을 유도하는 절차를 다룹니다. 설치류 모델에서 구속 응력을 선택하고 사용할 때 관찰해야 하는 추가 고려 사항에 대해 설명합니다.

생쥐와 쥐에 스트레스를 유발하기 위한 억제

학습하세요 Y-미로 장벽 작업을 사용하여 마우스의 만성 스트레스가 노력 관련 선택 행동에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 이 기법은 수컷과 암컷의 보상 행동을 동시에 비교할 수 있어 신경과학 연구에 유용합니다.

만성 스트레스는 마우스의 Y-미로 장벽 작업에서 노력과 관련된 선택 행동을 변화시합니다.

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