Beoordeling van de beoordelingsbias van de muis door middel van een olfactorische graaftaak

Dit is de allereerste muisbeoordelingsbiastaak die wordt gevalideerd als gevoelig voor veranderingen in affectieve toestand, met andere woorden, stemming of emotie. Het kan worden gebruikt om de effecten van elke variabele op het effect van de muis te onderzoeken. Dit protocol maakt gebruik van een ethologisch ontwerp, waardoor het voor muizen gemakkelijk is om te leren, en het is ook welzijnsvriendelijk, omdat de taak het gebruik van straf of negatieve versterking vermijdt.

Deze taak kan de impact van houderij- of experimentele procedures op affectieve toestanden van muizen beoordelen, waardoor het waardevol is op verschillende gebieden, zoals dierenwelzijnsonderzoek of het modelleren van menselijke affectieve aandoeningen. Ervan uitgaande dat onderzoekers al vertrouwd zijn met niet-aversieve behandelingsmethoden, is ons belangrijkste advies om piloten te gebruiken voordat ze trainen om geschikte geurmengsels te identificeren, met andere woorden, degenen die muizen als dubbelzinnig behandelen. Deze gedragstest is een op geur gebaseerde go-go-graaftaak waarbij een muis moet graven naar voedselbeloningen met een hoge of lage waarde.

Het experimentele apparaat bestaat uit een rechthoekige arena met twee armen. Eén arm is altijd gecentreerd en gemarkeerd met de positieve of negatieve discriminerende stimulusgeur en de andere arm is altijd ongeparfumeerd. Graafpotten omvatten een toegankelijk en een ontoegankelijk compartiment gescheiden door een geperforeerde plastic barrière.

Beide potten in het apparaat bevatten altijd het voedsel met een hoge en lage waarde, maar traktaties worden toegankelijk gemaakt afhankelijk van de arm en het proeftype. Tijdens positieve trainingsproeven kan de muis ervoor kiezen om te verkennen en te graven in de geparfumeerde arm, die een pot bevat die is gemarkeerd met een positieve discriminerende stimulusgeur en een begraven hoogwaardige voedselbeloning. De muis kan er ook voor kiezen om in de ongeparfumeerde arm te graven, die is gemarkeerd met gedestilleerd water en een voedselbeloning met een lage waarde bevat.

Tijdens negatieve trainingsproeven kan de muis opnieuw kiezen tussen de geparfumeerde arm, die nu een pot bevat die is gemarkeerd met de negatieve discriminerende stimulusgeur en geen toegankelijke voedselbeloning, of de ongeparfumeerde arm, die opnieuw is gemarkeerd met gedestilleerd water en een voedselbeloning met een lage waarde bevat. Vervolgens worden muizen getest in positieve en negatieve niet-versterkte onderzoeken, waar geen voedselbeloningen beschikbaar zijn, en degenen die de taak hebben geleerd, zullen een niet-versterkte dubbelzinnige proef ondergaan. In de dubbelzinnige proef bevat de geparfumeerde arm een pot gemarkeerd met een mengsel van de positieve en negatieve discriminerende stimulusgeursignalen, waardoor de dubbelzinnige geur ontstaat, terwijl de ongeparfumeerde arm is gemarkeerd met alleen gedestilleerd water, zoals altijd.

Muizen onthullen hun oordeelsvooroordelen in deze dubbelzinnige proef. Voor experimentele bereiding, met behulp van een spuit van één milliliter of micropipette, voeg munt en vanille-extract toe aan gelabelde centrifugebuizen. Verdun de extracten 1:4 met gedestilleerd water en meng door meerdere keren om te keren.

Maak deze dagelijks en herhaaldelijk omkeren voor gebruik om ervoor te zorgen dat de mengsels vers en consistent zijn. Voor het dubbelzinnige geurmengsel, nadat de munt- en vanille-essences zijn verdund, voegt u gelijke volumes toe aan een centrifugebuis om een 1: 1 mengsel van de verdunde essences te maken. Vervolgens, tijdens de versterkte proeven, voor de positieve discriminerende stimulus geurpot, plaats een stuk chow in het ontoegankelijke compartiment en begraaf een stuk bananenchip in het toegankelijke gebied van de pot.

Voor de negatieve discriminerende stimulus geurpot, plaats een stuk chow en een stuk bananenchip in het ontoegankelijke compartiment. Vul vervolgens de pot met drie centimeter maïskolfstrooisel. Er zijn geen voedselbeloningen beschikbaar in het toegankelijke gedeelte van deze pot.

Voor ongeparfumeerde potten plaats je een stuk bananenchip in het ontoegankelijke compartiment en begraaf je een stuk chow in het toegankelijke gedeelte van de pot. Plaats tijdens alle niet-versterkte proeftests een stuk chow en een stuk bananenchip in het ontoegankelijke compartiment. Vul vervolgens de pot met drie centimeter maïskolfstrooisel.

Er zijn geen voedselbeloningen beschikbaar in het toegankelijke gedeelte van deze pot. Gebruik na het vullen van de potten een spuit of micropipette om 100 microliter van het juiste geurmengsel of gedestilleerd water te trekken en injecteer het direct bovenop de maïskolf in een cirkelvormige beweging. Om vervolgens geurdispensers te bereiden, plaatst u een wattenschijfje in de basis van de tissuecassette.

Trek vervolgens met een spuit of micropipette van één milliliter 100 microliter van het juiste geurmengsel of gedestilleerd water en injecteer het op het katoenen stuk. Bedek de tissuecassette met het deksel om het geparfumeerde katoen te omsluiten en een geurdispenser te maken. Plaats de graafpotten aan het einde van de armen van de arena en de geurdispensers aan het begin van elke arm.

Plaats de verwijderbare deur direct voor de cassettesleuven om de toegang tot de arenaarmen te blokkeren en het startvak te creëren. Voer alle trainings- en testsessies uit onder rood licht tijdens de donkere en actieve fase van de muis. Houd de muis een uur vast in zijn kooi voor elke training of testsessie door voedsel uit de trechter te verwijderen.

Plaats op de eerste dag van de graaftraining de voedselbeloningen bovenop het maïskolfstrooisel van drie centimeter in plaats van ze eronder te begraven. Begraaf de beloningen geleidelijk dieper onder de maïskolf in de volgende vier dagen totdat ze zich op dag vijf op de bodem van de drie centimeter bedding bevinden. Om trainingsproeven te starten, verplaatst u de muis van de transportkooi naar het startcompartiment van de arena.

Verwijder de startdeur, laat het plexiglazen deksel onmiddellijk over de arena zakken en start de proefperiode van vijf minuten. Registreer vervolgens latentie om te graven als het tijdstip waarop het eerste optreden van graven wordt waargenomen en latentie om te eten als het tijdstip waarop het eerste optreden van eten wordt waargenomen. Voer voor discriminatietraining één positieve versterkte studie uit, gevolgd door één negatief versterkt onderzoek op dag één tot en met vijf.

Op dag 6 tot 10 pseudo-randomiseer je de volgorde van onderzoeken, zodat elke muis twee positieve en twee negatieve onderzoeken per dag ondergaat. Voer in de testfase dagelijks één positieve of negatieve niet-versterkte testproef uit voor elke muis totdat aan de leercriteria is voldaan. Voer elke dag een positieve en een negatieve versterkte studie uit in een gerandomiseerde volgorde vóór de video-opgenomen teststudie en een andere positieve en negatieve versterkte studie na de teststudie.

Zorg ervoor dat de positieve en negatieve testproeven in wisselende volgorde over de dagen worden uitgevoerd. Om een op video opgenomen niet-versterkte testproef uit te voeren, verplaatst u de muis van de transportkooi naar het startcompartiment van de arena. Plaats vervolgens een videocamera op een statief zodat beide potten aan het einde van de armen in zicht zijn en beginnen met opnemen.

Zorg ervoor dat u de cue-kaart opneemt met de blinde muiscode en het proeftype tijdens het scoren van video's. Verwijder de startdeur, laat het plexiglazen deksel onmiddellijk over de arena zakken en start de proefperiode van twee minuten. Breng de muis na het testen terug naar zijn transportkooi.

Scoor de positieve en negatieve testproefvideo's op de dag van testen om te beoordelen of de muizen aan de leercriteria hebben voldaan. Zorg voor videoscores op dezelfde dag, omdat dieren die aan de leercriteria voldoen, de volgende dag dubbelzinnige tests ondergaan. Met behulp van gebeurtenisregistratiesoftware of een stopwatch kunt u de onderzoeker die blind is voor de behandeling de latentie van elke muis registreren om in elke pot te graven en te graven tijdens de eerste minuut van positieve en negatieve testproeven.

Registreer latentie om te graven als het tijdstip waarop het eerste optreden van graven wordt waargenomen, en graafduur als de totale tijd die een muis besteedt aan graven. Vergelijk de graafduur in de geparfumeerde pot tussen positieve en negatieve proeven om te bepalen of muizen de taak kunnen onderscheiden. Aan leercriteria wordt voldaan als de graafduur in de positieve discriminerende stimulusgeurpot minstens het dubbele is van die voor de negatieve discriminerende stimulusgeurpot tijdens de eerste minuut van het testen.

Voor muizen die aan de leercriteria hebben voldaan, test reacties op het dubbelzinnige geurmengsel. Voer één positieve en één negatieve versterkte studie uit in een gerandomiseerde volgorde. Voer vervolgens één video-opgenomen testproef uit met behulp van het dubbelzinnige geurmengsel.

Voor gegevensanalyse plott u de minst kwadraatlatende latentie in elk proeftype om te bevestigen dat de gepresenteerde dubbelzinnige cue als intermediair werd geïnterpreteerd. Bij het beoordelen van oordeelsbias in zowel de één als de twee minuten testen, was het proeftype door positieve discriminerende stimulus-geurinteractie significant. Hieruit blijkt dat muizen met munt als hun positieve discriminerende stimulus onverwacht de dubbelzinnige geurmengsels als positief interpreteerden, terwijl muizen met vanille als hun positieve discriminerende stimulus dezelfde dubbelzinnige geurmengsels behandelden als intermediair.

Deze bevinding gaf aan dat alleen muizen met vanille als hun positieve discriminerende stimulus voldeden aan de technische vereiste om het geurmengsel te behandelen als intermediair tussen de positieve en negatieve discriminerende stimulus. Zo werden muizen met munt als hun positieve discriminerende stimulus uitgesloten van latere oordeelsbiasanalyses. Bij muizen met vanille als hun positieve discriminerende stimulus beïnvloedde huisvesting de graaflatenties, waarbij conventioneel gehuisveste dieren langzamer graven in dubbelzinnige proeven dan milieuverrijkte muizen, maar niet voor positieve of negatieve proeven.

Deze pessimistische interpretaties van dubbelzinnige signalen door conventioneel gehuisveste muizen weerspiegelen negatieve beoordelingsbias die wijzen op negatief effect. Bij het uitvoeren van dit protocol is het belangrijk dat aan het technische criterium wordt voldaan. De muizen moeten voldoen aan het leercriterium waaruit blijkt dat ze in staat zijn om onderscheid te maken tussen signalen en de dubbelzinnige cue als intermediair te interpreteren.

De ontwikkeling van deze nieuwe beoordelingsbiastaak opent de deur om belangrijke hypothesen over affectieve toestanden van muizen te testen met zowel dierenwelzijn als klinische implicaties.