Meten van actieve en passieve Tameness afzonderlijk in muizen
10 augustus 2018
Tameness bij dieren omvat een verlaging van vermijden reacties bij de mens (passieve tameness) en een toename in actieve benaderingen voor de mens (actieve tameness). Hier beschrijven we gedetailleerde protocollen voor drie gedrags proeven (actieve tameness, passieve tameness en verblijf-over-hand testen) apart meten de actieve en passieve tameness van muizen.
Deze methode kan het niveau van tamheid bij elke muis evalueren, en de gegevens zullen zeer nuttig zijn voor verdere studies van tamheid, zoals genetisch kaartleggen van genen gerelateerd aan tamheid. Het grote voordeel van deze techniek is dat het twee belangrijke componenten van tamheid kan evalueren: actieve en passieve tamheid, afzonderlijk, door deze methode te gebruiken. De procedure zal worden gedemonstreerd door Mr. Hiromichi Nagayama, een afgestudeerde student, en Ms. Motoko Nihei, een technicus uit mijn laboratorium.
Om te beginnen, zet de digitale camera aan en start de opname. Gebruik vervolgens een paar grote pincetten om de muis voorzichtig bij de staart op te pakken. Breng de muis over van zijn thuiscas naar het midden van het open veldapparaat.
Na het starten van de stopwatch, plaatst u een hand in de onderste, linkerhoek van het apparaat. Met de palm naar boven, wuift u langzaam en gestaag met de vingers. Beweeg langzaam de hand naar de muis en stop 10 centimeter van de zijkant van de muis' lichaam.
Behoud deze afstand als de muis probeert weg te gaan. Als de muis naar de hand komt, houd de hand in dezelfde positie en blijf de vingers langzaam en gestaag bewegen. Verwijder de muis met de vrije hand als deze probeert op de arm te klimmen.
Na één minuut beëindigt u de test. Na het plaatsen van de muis in het apparaat, plaatst u de linkerhand in het apparaat. Beweeg vervolgens langzaam en gestaag de hand naar de muis en raak de muis voorzichtig aan met de vingertoppen.
Blijf de muis met de vingertoppen aanraken totdat deze weggaat. Wanneer de muis probeert het contact te verbreken, volg hem met de hand en hervat het contact. Beëindig de test na één minuut.
Onmiddellijk nadat de vorige test is afgelopen, gebruikt u een paar grote pincetten om de muis bij de staart op te tillen en plaatst u deze voorzichtig op de linkerpalm. Aai de muis voorzichtig met de linkerduim, totdat deze de hand verlaat. Plaats vervolgens de muis met de pincetten terug op de palm.
Na de derde poging, stopt u de video-opname en weegt u de muis. Nadat de muis is teruggeplaatst in zijn thuiscas, noteert u de hoeveelheid feces en urine die in het open veld van het apparaat is achtergebleven. Veeg vervolgens het apparaat en de handschoenen af met een papieren handdoek gedrenkt in 0,2% iodophor ontsmettingsmiddel en veeg het apparaat af met de droge papieren handdoek.
Na het toewijzen van toetsen voor elke gedragsindex, start u de tanaMove-software. Sleep vervolgens het te analyseren videobestand in het venster. Bevestig dat het bestand is geladen en dat de informatie in het databestand.
csv-vak correct is. Klik op de Knop Klaar en voer de toegewezen toetsen in voor elke gedragsindex in het volgende venster. Klik vervolgens op de Knop Spelen om het videobestand te starten en Stop om het te pauzeren.
Druk op A wanneer de muis wordt waargenomen die naar of naar de hand toe gaat. Druk op R wanneer de muis wordt waargenomen die zich beweegt zonder naar de hand toe te gaan tijdens de Active Tameness Test. Druk op en houd W ingedrukt wanneer het timergeluid wordt gehoord bij 60 seconden om het einde van de Active Tameness Test te markeren.
Wanneer de linkerhand het frame binnenkomt, start u de analyse voor de Passive Tameness Test. Druk op A wanneer de muis wordt waargenomen die naar de hand toe gaat en op R wanneer de muis wordt waargenomen die zich beweegt zonder naar de hand toe te gaan. Druk vervolgens op en houd W ingedrukt wanneer het timergeluid wordt gehoord bij 60 seconden.
Start de Passive Tameness-analyse wanneer de linkerhand wordt waargenomen die het frame binnenkomt. Terwijl de video afspeelt, druk op A wanneer de muis wordt waargenomen dat deze zich naar de hand beweegt en op R wanneer de muis wordt waargenomen dat deze zich beweegt zonder naar de hand toe te gaan. Nogmaals, druk op W wanneer de timer wordt gehoord bij 60 seconden.
Druk daarna op T elke keer dat de muis tijdens de test op de hand blijft. Nadat de test voorbij is, klikt u op Stop. Klik vervolgens op de Knop Terug om een nieuw venster te activeren en voer een nieuwe bestandsnaam in voor de CSV-gegevensinvoer.
Klik vervolgens op de Knop Klaar en voer de juiste toetsen in het nieuwe venster in. Klik vervolgens op de Knop Spelen om de video opnieuw te starten en de analyse van de Active Tameness Test te starten. Terwijl de video afspeelt, druk op T wanneer de muis vrijwillig contact maakt met de handler.
Wanneer de timer klinkt bij 60 seconden, druk op en houd W ingedrukt. Tijdens de Passive Tameness Test, druk op T wanneer de muis de handler toestaat zijn lichaam aan te raken. Druk vervolgens op en houd W ingedrukt wanneer de timer klinkt na 60 seconden. Klik daarna op de Knop Stop en vervolgens op de Knop Terug voordat u een bestandsnaam invoert voor de CSV-gegevensuitvoer.
Klik vervolgens op de Knop Klaar om een nieuw venster te activeren om de toegewezen toetsen in te voeren. Klik vervolgens op Spelen om de Active Tameness Test te beginnen. Wanneer de muis wordt waargenomen dat hij springt, drukt u op J. Druk vervolgens op W wanneer de timer klinkt na 60 seconden.
Klik op de Knop Stop om de video-observatie te stoppen en de timer klinkt opnieuw bij 60 seconden. Klik vervolgens op de Knop Terug en voer een bestandsnaam in voor de CSV-gegevensuitvoer. Sla vervolgens alle ruwe gegevensbestanden op in de map met de aanvullende twee bestanden.
Open het aanvullende twee-bestand en klik op de Knop Samenvatten. Bewaar ten slotte de resultaten als een apart bestand voor verdere analyses. Door selectieve fokkerij werden muizen met hoge actieve tamheid geproduceerd.
Muizen uit de selectieve fokkerijgroepen scoorden hoger op de Active Tameness Test, waarbij zij een langere duur van contact met de menselijke hand vertoonden dan controlemuizen. Muizen uit de twee groepen verschilden niet significant in heading, voortbeweging of springduur. De geselecteerde muizen scoorden echter hoger op de Passive Tameness Test.
Bovendien bleven de geselecteerde muizen significant langer op een menselijke hand dan de control
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit artikel presenteert protocollen voor het beoordelen van tamheid bij muizen, met een focus op zowel actieve als passieve tamheid. De beschreven methoden zijn ontworpen om een uitgebreide evaluatie te bieden van hoe muizen interactie hebben met mensen.
Belangrijkste studiecomponenten
Wetenschapsgebied
- Behaviorale neurowetenschappen
- Diergedrag
- Ethologie
Achtergrond
- Tamheid bij dieren wordt gekenmerkt door verminderd vermijdingsgedrag en verhoogd benaderingsgedrag tegenover mensen.
- Het begrijpen van tamheid kan inzicht bieden in de domesticatie en het gedrag van dieren.
- Gedragstests kunnen helpen bij de genetische mapping van kenmerken die verband houden met tamheid.
- Actieve en passieve tamheid zijn kritieke componenten die afzonderlijk kunnen worden gemeten.
Doel van de studie
- Het ontwikkelen en beschrijven van protocollen voor het meten van actieve en passieve tamheid bij muizen.
- Het bieden van een kader voor toekomstig onderzoek naar de genetische basis van tamheid.
- Het demonstreren van de praktische toepassing van deze protocollen in een laboratoriumsetting.
Gebruikte methoden
- Actieve tamheidstest
- Passieve tamheidstest
- Stay-on-hand-test
- Gebruik van een digitale camera voor het vastleggen van gedragsreacties
Belangrijkste resultaten
- De methoden maken een aparte evaluatie van actieve en passieve tamheid bij individuele muizen mogelijk.
- De verzamelde gegevens kunnen bijdragen aan het begrip van de genetische factoren die tamheid beïnvloeden.
- De demonstratie van de procedure door getraind personeel verhoogt de reproduceerbaarheid.
- De resultaten kunnen verdere studies naar dierengedrag en domesticatie informeren.
Conclusies
- De vastgestelde protocollen zijn effectief voor het beoordelen van tamheid bij muizen.
- Deze methoden kunnen toekomstig onderzoek naar de genetische mapping van tamheid faciliteren.
- Het begrijpen van tamheid heeft bredere implicaties voor studies naar diergedrag.
Veelgestelde vragen
Industriële relevantie voor leidinggevenden
Het beoordelen van gedragskenmerken zoals tamheid in preklinische modellen ondersteunt de validatie van targets door mechanistische risicoreductie van neuropsychiatrische en neuro-ontwikkelingspaden mogelijk te maken. Het afzonderlijk kwantificeren van actieve en passieve componenten verbetert de voorspellende betrouwbaarheid bij de identificatie van translationele biomarkers en de selectie van stammen voor therapeutische screening.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het mogelijk om therapeutische hypothesen met betrekking tot sociaal benaderings- en vermijdingsgedrag in ziektemodellen te onderzoeken.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde gedragsmatige resultaten voor functionele targetvalidatie in genetische studies.
Screening & Assay-ontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantitatieve, tijdsgebaseerde metrieken voor actief contact, passieve tolerantie en handretentie ter ondersteuning van assay-standaardisatie.
- Operationele waarde: Faciliteert de gereedheid voor high-throughput screening door een testduur van 3 minuten en een geautomatiseerde workflow voor videoanalyse.
Translationeel & preklinisch onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt ziektespecifieke systeemmodellering door het scheiden van motivationele en tolerantiedimensies van mens-dierinteractie.
- Operationele waarde: Maakt continuïteit mogelijk van ontdekking tot preklinische validatie via consistente gedragsfenotypering over generaties heen.
Integratie van Pipeline & Workflow
De methode kan worden geïntegreerd in workflows voor discovery biology door meetbare resultaten te leveren voor hypothesetoetsing en pathway-verduidelijking binnen de gedragsgenetica.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt hypothesetoetsing van genen die sociale motivatie en angstextinctie beïnvloeden via afzonderlijke actieve en passieve tamheidsscores.
- Screening: Levert reproduceerbare, kwantitatieve gedragsresultaten die vergelijking van genetische of farmacologische condities mogelijk maken.
- Analytiek: Maakt statistische analyse van contactduur, benaderingslatentie en tolerantietijd mogelijk om muislijnen te stratificeren voor fok- of interventiestudies.
- Translationeel onderzoek: Sluit aan bij de ontwikkeling van biomarkers door gedrags-endofenotypes te identificeren die gekoppeld zijn aan genetische varianten.
- Bedrijfsmatige hergebruikbaarheid: Vestigt een herbruikbaar gedragsplatform voor longitudinale karakterisering van stammen en harmonisatie van gegevens over verschillende studies heen.
Operationele impact & impact op de organisatie
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen door mechanistische ambiguïteit in paden van sociaal gedrag te minimaliseren.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid door gestandaardiseerde apparatuur, getimede protocollen en softwareondersteunde scoring.
- Strategische waarde: Verbetert go/no-go-beslissingen bij de prioritering van targets door het aantal fout-positieven als gevolg van ongecontroleerde gedragsvariantie te verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde voortgang van stammen of verbindingen mogelijk op basis van gevalideerde gedragsprofielen.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in de gedragsneurowetenschappen en video-gebaseerde ethologische analyse.
- Afhankelijk van digitale opnameapparatuur, een open field-apparaat en motion-trackingsoftware (tanaMove).
- Vereist standaardisatie van het gedrag van de handler, timing-signalen en scorecriteria tussen teams om inter-observatorvariabiliteit te minimaliseren.
- Omvat overwegingen voor aanpassing bij het overdragen van protocollen naar verschillende muizenstammen of omgevingscondities.
- Beperkt door de invloed van de handler op het gedrag, wat acclimatisatieperioden en geblindeerde beoordeling noodzakelijk maakt om bias te verminderen.
Veelgestelde vragen over biofarmacie
Chapters in this video
0:04
Title
0:49
Procedures for Active Tameness Test
1:41
Procedures for Passive Tameness Test
2:10
Procedures for Stay-On-Hand Test and Post-Experimental Procedures
2:52
Assignment of Keys for Video Analysis
5:49
Summarize the Data
6:08
Results: Selective Breeding Successfully Produces Mice with High Levels of Active Tameness
6:48
Conclusion
