Kwantyfikacja motywacji społecznej u myszy za pomocą warunkowania instrumentalnego

Podsumowanie

Ten artykuł opisuje nowy protokół ilościowego pomiaru motywacji społecznej u myszy za pomocą warunkowania instrumentalnego dla nagrody społecznej. Protokół jest przydatny do pomiaru motywacji społecznej w mysich modelach autyzmu i innych zaburzeń zachowań społecznych.

Streszczenie

W tym protokole, motywacja społeczna jest mierzona u myszy za pomocą pary paradygmatów warunkowania instrumentalnego. Aby przeprowadzić eksperymenty, dwukomorowe skrzynie wahadłowe zostały wyposażone w dwie dźwignie operacyjne (lewą i prawą) oraz pojemnik na żywność w jednej komorze, który następnie oddzielono od drugiej komory automatycznymi drzwiami gilotynowymi przykrytymi drucianą siatką. Różne myszy z bodźcami, zmieniane w ciągu dni testów, służyły jako bodziec społeczny za siatką drucianą i były widoczne tylko po otwarciu drzwi gilotyny. Myszy testowe zostały przeszkolone w naciskaniu dźwigni w celu otwarcia drzwi i uzyskania dostępu do partnera bodźcowego przez 15 sekund. Liczba naciśnięć dźwigni wymaganych do uzyskania nagrody społecznej stopniowo rosła zgodnie z ustalonym harmonogramem wynoszącym 3. Sesje testowe zakończyły się po tym, jak myszy testowe przestały naciskać dźwignię przez 5 kolejnych minut. Ostatni wzmocniony współczynnik lub punkt graniczny może być wykorzystany jako ilościowa miara motywacji społecznej. W przypadku drugiego paradygmatu myszy testowe zostały przeszkolone do rozróżniania między naciśnięciem lewej i prawej dźwigni w celu uzyskania nagrody w postaci jedzenia lub nagrody społecznej. Myszy były nagradzane za każde 3 naciśnięcia każdej odpowiedniej dźwigni. Liczba nagród żywnościowych i społecznych może być porównana jako miara wartości przypisywanej każdej nagrodzie. Stosunek każdego rodzaju nagrody może być również porównany między szczepami myszy, a zmiana tego stosunku może być monitorowana w sesjach testowych w celu zmierzenia nasycenia danym typem nagrody. Oba te paradygmaty warunkowania instrumentalnego są bardzo przydatne do ilościowego określenia motywacji społecznej w mysich modelach autyzmu i innych zaburzeń zachowań społecznych.

Wprowadzenie

W ostatnich latach powiązanie czynników genetycznych i środowiskowych z zaburzeniami zachowań społecznych, w tym zaburzeniami ze spektrum autyzmu, doprowadziło do rozwoju modeli mysich zaprojektowanych do badania roli tych czynników w zachowaniach społecznych. Stworzyło to zapotrzebowanie na nowe techniki charakterystyki zachowań społecznych u myszy, w tym ilościową miarę motywacji społecznej¹.

Istnieje kilka ustalonych paradygmatów, które mogą być użyte do zademonstrowania motywacji społecznej u myszy; wszystkie mają poważne ograniczenia w ich zdolności do ilościowego określania siły motywowanego zachowania. Na przykład niektóre z najwcześniejszych ocen behawioralnych obejmowały proste obserwacje interakcji społecznych między dwoma gryzoniami, które nigdy się nie spotkały. Kilka zachowań, w tym zbliżanie się, podążanie, wąchanie i uwodzenie, jest często mierzonych i może stanowić wskaźnik motywacji społecznej. Badania te początkowo przeprowadzono na szczurach^{w wieku 2-5} lat, a następnie zaadaptowano do stosowania u myszy^6,7. Paradygmaty uznania społecznego habituacji/dezhabituacji, w których badane zwierzę jest wielokrotnie wystawiane na ten sam bodziec (habituacja), a następnie wystawione na działanie nowego zwierzęcia (dishabituacja), również zapewniają pomiar motywacji społecznej⁸. Jak sugerują etykiety, typowe zwierzęta będą wykazywać przyzwyczajoną reakcję behawioralną na powtarzającą się obecność tych samych zwierząt stymulacyjnych, ale będą wykazywać nieprzyzwyczajenie lub powrót do stanu wyjściowego, gdy zostaną wystawione na działanie nowego zwierzęcia. Reakcja habituacji prawdopodobnie wskazuje na spadek motywacji myszy testowej do interakcji z myszą bodźca. Paradygmaty wyboru społecznego pozwalające myszy testowej wybierać między pustą komorą a myszą bodźcową ograniczoną do innej komory, zostały również wykorzystane do oceny motywacji społecznej. Próba zazwyczaj rozpoczyna się od umieszczenia myszy testowej w neutralnej, środkowej komorze. Niektóre wersje tego zadania polegają na przywiązaniu myszy bodźcowej do jednej komory⁹. Modyfikacja tego zadania polegała na zastosowaniu drucianej obudowy nad myszami bodźcowymi, unikając wiązania zwierząt bodźcowych¹⁰. Niedawno opracowano zadanie preferencji miejsca uwarunkowane społecznie, w którym myszy uwarunkowano do kojarzenia wizualnie odrębnych komór z obecnością lub brakiem partnera społecznego, a następnie pozwolono im eksplorować puste komory po warunkowaniu¹¹. Większa ilość czasu spędzonego w komorze, w której wcześniej dochodziło do par społecznych, jest uważana za wskaźnik motywacji społecznej.

Wszystkie powyższe paradygmaty dostarczają cennych danych związanych z fenotypowaniem społecznym myszy. Jednakże, o ile w powyższych paradygmatach można zaobserwować, czy mysz wykazuje "pragnienie" poszukiwania interakcji społecznych, o tyle siła tego "pragnienia", tj. motywacji społecznej, jest trudna do zmierzenia. Siła zmotywowanych zachowań tradycyjnie mierzy się u gryzoni poprzez stworzenie scenariusza, w którym muszą one pracować, aby uzyskać dostęp do źródła swojej motywacji. Zwykle wiąże się to z treningiem gryzoni w paradygmacie instrumentalnym, w którym czynnikiem motywującym jest jedzenie. Jednak metoda ta była już wcześniej stosowana do badania motywacji społecznej u szczurów, ale albo obejmowała dostęp do partnera seksualnego w przypadku samców szczurów, albo, w przypadku samic, dostęp do własnych młodych (przegląd w Matthews i in., 2005) ^12,13.

Przed rozwojem paradygmatów motywacji społecznej opisanych poniżej, było tylko jedno inne badanie, które badało motywację społeczną poza motywacją seksualną przy użyciu paradygmatu instrumentalnego na myszach¹². W tej serii eksperymentów niekrewniacze szwajcarskie myszy Webster zostały wyszkolone do naciskania dźwigni w celu uzyskania dostępu do przedstawiciela tego samego gatunku. W jednym eksperymencie wykazano znacznie zmniejszone opóźnienie w rozpoczęciu reakcji na dostęp do myszy docelowej u myszy trzymanych indywidualnie w porównaniu z myszami trzymanymi w grupie, co sugeruje zwiększoną motywację do poszukiwania dostępu społecznego u tych myszy izolowanych społecznie. W innym eksperymencie tego samego badania porównano myszy z solą fizjologiczną i antagonistą oksytocyny (atozybanem). Co ciekawe, myszy z polewą lekową wykazywały znacznie zwiększone opóźnienie, aby zacząć reagować na dostęp do myszy docelowej, co sugeruje zmniejszoną motywację do nagrody społecznej u tych myszy.

Chociaż te eksperymenty reprezentują szlachetną próbę ilościowego określenia motywacji społecznej u myszy za pomocą warunkowania instrumentalnego, były one również bardzo ograniczone i są znacznie ulepszone przy użyciu metod opisanych poniżej. Na przykład, oczywistą fundamentalną wadą w pierwszym eksperymencie opisanym powyżej (eksperyment 2 rzeczywistego badania) było użycie przez naukowców tylko 2 docelowych myszy naprzemiennie przez dni testowe. Wcześniejsze badania wykazały, że rozpoznanie społeczne u myszy trzymanych w grupach może trwać co najmniej 7 dni, co prowadzi do zmniejszenia badań społecznych przy wielokrotnym narażeniu na ten sam cel¹⁴. Jednak rozpoznanie społeczne u szczurów i myszy trzymanych indywidualnie zanika w ciągu 1-2 godzin, tak że czas trwania badań społecznych pozostaje na poziomie wyjściowym, jeśli powtarzające się narażenie na ten sam cel następuje co najmniej 2 godziny po początkowym narażeniu^15-17. Zmniejszone opóźnienie myszy trzymanych indywidualnie, aby zacząć reagować na dostęp społeczny, zgłoszone w eksperymencie Matthewsa i wsp., mogło być konsekwencją braku społecznego uznania myszy docelowych w dniach testowych¹². To potencjalne zakłócenie jest kontrolowane w poniższych metodach przy użyciu nowej myszy docelowej w każdym dniu testowym. Ponadto w obu eksperymentach z badania Matthews i wsp. opisanych powyżej nie stwierdzono różnic w całkowitej liczbie wykonanych naciśnięć dźwigni między grupami. Możliwe, że różnica w całkowitej liczbie naciśnięć dźwigni mogłaby zostać wykryta, gdyby naukowcy wykorzystali stopniowo rosnący stosunek odpowiedzi do nagrody, jak zastosowano w naszym projekcie badawczym opisanym poniżej. Dodatkowo, dostęp do docelowej myszy był kontrolowany ręcznie przez eksperymentatora, poprzez podniesienie pudełka, które zakrywało cel. Zastosowanie automatycznie sterowanych drzwiczek gilotynowych do dostępu do myszy docelowej eliminuje możliwość artefaktu ze względu na obecność eksperymentatora. W rzeczywistości, aby w pełni zautomatyzować paradygmaty operacyjne motywacji społecznej, sprzęt badawczy został dostosowany w sposób opisany poniżej.

Protokół

To badanie zostało zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Azusa Pacific. Wszystkie zabiegi z udziałem zwierząt zostały przeprowadzone zgodnie z zaleceniami Przewodnika Opieki i Użytkowania Zwierząt Laboratoryjnych wydanego przez National Institutes of Health.

1. Modyfikowanie aparatów do motywacji społecznej i paradygmatów testowania porównania walencyjnego

1. Aby przetestować myszy w zadaniach operacyjnych zachowań społecznych, zmodyfikuj modułowe skrzynki wahadłowe kanału centralnego. Te pojemniki wahadłowe mają wymiary 44 cm x 17,3 cm i są wykonane z pleksiglasu i stali nierdzewnej.
2. Zmodyfikuj programowalne drzwi gilotynowe, montując siatkę drucianą na czole ościeżnicy. Siatka druciana powinna umożliwiać ograniczone kontakty społeczne, ale nie pozwalać myszom na przechodzenie z jednej komory do drugiej.
3. Za pomocą programowalnych drzwiczek gilotynowych podziel każde pudełko na dwie komory: każda o wymiarach około 22 cm x 17,3 cm. Wyznacz jedną komorę jako komorę testową, a drugą jako komorę docelową.
4. Umieść dźwignie myszy w komorze testowej na ścianie naprzeciwko drzwi gilotyny. Umieść pojemnik na płyn między dwiema dźwigniami myszy.
5. Zaprogramuj dźwignie myszy tak, aby otwierały drzwiczki gilotyny lub prezentowały nagrodę w postaci płynnego jedzenia, w zależności od paradygmatu testowania.
6. Podłącz ręczny przycisk do aparatu i zaprogramuj go tak, aby otwierał drzwiczki gilotyny (do ręcznego kształtowania myszy testowych).
7. Wyposaż każdą skrzynkę wahadłową w ośmiokanałowy kontroler I/R do monitorowania aktywności na podłodze metalowej siatki każdej komory. Zamontuj cyfrową kamerę wideo USB nad komorą testową i podłącz ją do komputera. Umieścić całe urządzenie w kabinie tłumiącej dźwięk z melaminy.
8. Uruchamiaj programy operacyjne za pomocą niestandardowych programów napisanych w laboratorium.

2. Kształtowanie myszy dla paradygmatu motywacji społecznej

1. Umieść mysz testową w komorze testowej, a mysz z bodźcem dopasowanym do wieku i płci w komorze docelowej.
2. Wytrenuj mysz testową, aby naciskała dźwignie, aby otworzyć drzwiczki gilotyny przy użyciu metody kształtowania lub wzmacniania kolejnych przybliżeń do pożądanej odpowiedzi operacyjnej. Podczas tej procedury kształtowania należy dostarczyć zbrojenie ręcznie, naciskając ręczny przycisk zaprogramowany do sterowania drzwiami gilotyny.
   Uwaga: Wzmocnienie polega na otwarciu drzwiczek gilotyny na 15 sekund, umożliwiając w ten sposób dostęp do myszy stymulacyjnej przez siatkę drucianą.
3. Obserwuj mysz w komorze testowej za pomocą kamery zamontowanej nad komorą testową.
4. Trenuj każdą mysz w serii 30-minutowych codziennych sesji, aż wykaże co najmniej 10 reakcji instrumentalnych (naciśnięć dźwignię) w 3 z 5 kolejnych sesji testowych. Obracaj myszy przez pudełka wahadłowe za pomocą losowego przydziału.
5. Jeśli myszy nie osiągną tego kryterium po 30 codziennych sesjach treningowych, usuń je z eksperymentu i oznacz jako nieuczące się.
   Uwaga: Liczba codziennych sesji treningowych może zostać zwiększona powyżej 30 w zależności od preferencji badacza.
6. Naprzemiennie używaj myszy bodźcowych podczas kształtowania, tak aby inna mysz była używana co drugi dzień.
7. Czyść pojemniki transportowe między każdą sesją treningową przy użyciu 70% alkoholu etylowego. Dodatkowo, po zakończeniu testów każdego dnia, wyczyść cały sprzęt za pomocą detergentu dezynfekującego.

3. Testowanie myszy w paradygmacie motywacji społecznej

1. Umieść wyszkoloną mysz testową w komorze testowej, a mysz z bodźcem dopasowaną do wieku i płci w komorze docelowej. Podczas testowania użyj puli co najmniej 10 myszy bodźcowych, aby przypisać je do każdej myszy testowej, tak aby myszy z bodźcem były powtarzane dopiero po 10 codziennych sesjach testowych. Nie używaj myszy bodźcowych używanych podczas kształtowania do testów.
2. Zaprogramuj drzwi gilotyny tak, aby otwierały się zgodnie z progresywnym harmonogramem wzmacniania, tak aby liczba reakcji instrumentalnych (naciśnięć dźwigni) niezbędnych do uzyskania nagrody społecznej w postaci 15-sekundowego dostępu do myszy docelowej arytmetycznie wzrastała o stałą szybkość 3 na próbę.
3. Zaprogramuj sesje testowe tak, aby kończyły się, gdy mysz testowa przestanie naciskać dźwignię przez pięć kolejnych minut.
4. Zapisz ostatni ukończony (wzmocniony) współczynnik jako punkt przerwania. Użyj tej zależnej miary jako wskaźnika motywacji społecznej. Przetestuj każdą mysz przez 20 kolejnych codziennych sesji lub przez co najmniej 10 sesji testowych po zaobserwowaniu asymptotycznych poziomów wydajności.
5. Przecieraj pojemniki transportowe między każdą sesją testową przy użyciu 70% alkoholu etylowego i po zakończeniu testów każdego dnia za pomocą detergentu dezynfekującego.

4. Porównanie walencji nagrody społecznej i nagrody żywnościowej

1. Po tym, jak wszystkie myszy ukończą paradygmat motywacji społecznej, przetestuj te same myszy w zadaniu zaprojektowanym w celu porównania wartości nagrody społecznej z wartościowością nagrody w postaci jedzenia.
2. Zaprogramuj jedną dźwignię, aby otworzyć drzwi gilotyny i zaprezentuj nagrodę społeczną na 15 sekund, a przeciwną dźwignię zaprogramuj tak, aby prezentować nagrodę w postaci płynnego jedzenia przez 15 sekund
   Uwaga: Nagroda w postaci płynnego pokarmu użyta w tym protokole składała się z mleka skondensowanego słodzonego 0,2% sacharozy. Przygotuj wystarczającą ilość (zwykle 500 ml) do wielokrotnego prezentowania nagród w wysokości 0,02 ml dla każdej myszy.
3. Przypisz myszom testowym naprzemienne sytuacje dźwigni / nagrody, aby kontrolować potencjalne odchylenia dźwigni wśród myszy. W związku z tym przypisz połowę myszy w każdej grupie testowej do lewej dźwigni / nagrody w postaci jedzenia i prawej dźwigni / nagrody społecznej , a drugiej połowy do lewej dźwigni / nagrody społecznej i prawej dźwigni / nagrody w postaci jedzenia.
4. Trenuj myszy pod kątem porównania walencji nagrody społecznej i nagrody za jedzenie.
   1. Umieść mysz testową w komorze testowej i umieść mysz z bodźcem dopasowanym do wieku i płci w komorze docelowej.
   2. Spraw, aby podczas każdej sesji treningowej aktywowała się tylko jedna dźwignia/nagroda. Trening składa się z sześciu 1-godzinnych sesji, które naprzemiennie przechodzą w nieprzewidziane sytuacje każdego dnia. Alternatywne myszy bodźcowe przypisane do każdej myszy testowej co drugą sesję nagrody społecznej.
   3. Utrzymuj myszy na diecie ad libitum chow podczas treningu i testowania z nagrodą w postaci jedzenia. Deprywacja pokarmowa nie jest konieczna do kondycjonowania instrumentalnego u myszy przy użyciu roztworu mleka skondensowanego i sacharozy¹⁸.
5. Testowanie myszy pod kątem porównania walencji nagrody społecznej i nagrody za jedzenie.
   1. Zaprogramuj harmonogram zbrojenia w stałym stosunku 3:1, tak aby co trzecie naciśnięcie dźwigni było wzmocnione, ale tylko przez odpowiednią powiązaną nagrodę.
   2. Zaprogramuj sesje testowe tak, aby trwały 60 minut.
   3. Umieść mysz testową w komorze testowej i umieść mysz z bodźcem dopasowanym do wieku i płci w komorze docelowej. Uwaga: Ta sama pula 10 myszy bodźcowych, która została użyta w zadaniu motywacji społecznej, może być ponownie użyta, ale przypisana do myszy testowych przy użyciu 10-dniowej rotacji.
   4. Przetestuj myszy w 20 codziennych sesjach po 6 dniach treningu lub przez co najmniej 10 codziennych sesji po obserwacji asymptotycznych poziomów wydajności. Podstawową miarą zależną dla tego paradygmatu jest całkowita liczba naciśnięć dźwigni dla każdego rodzaju nagrody.
   5. Po raz kolejny przetrzyj pojemniki transportowe między sesjami testowymi przy użyciu 70% alkoholu etylowego, a po każdym dniu testu użyj detergentu dezynfekującego.

Wyniki

Ten protokół został użyty do porównania prospołecznego szczepu myszy wsobnego C57BL/6J ze szczepem myszy wsobnym BTBR, który wcześniej wykazywał spadek zachowań społecznych^10,18. Został również wykorzystany do scharakteryzowania motywacji społecznej w różnych szczepach myszy z nokautem, o których przypuszcza się, że mają zwiększoną lub zmniejszoną motywację społeczną. Wcześniej opublikowane wyniki porównujące szczepy myszy wsobnych C57BL/6J i BTBR przedstawiono na rysunku 1. Wyniki te wykazały zmniejszoną motywację społeczną u myszy z BTBR w porównaniu z myszami C57BL / 6J. Paradygmat porównania walencyjnego wykazał również zmniejszoną motywację do jedzenia u myszy z BTBR, co sugeruje ogólny spadek zmotywowanego zachowania dla tego szczepu (Figura 1B).

Rysunek 2A przedstawia pewne niepublikowane wstępne dane porównujące rodzeństwo typu dzikiego na tle szczepu C57BL/6 z heterozygotycznym i homozygotycznym rodzeństwem nokautującym ze zmniejszonym lub nieobecnym produktem białkowym z genu (genu X), co do którego przypuszczalnie promowana jest motywacja społeczna. Rysunek 2B przedstawia pewne niepublikowane wstępne dane porównujące rodzeństwo typu dzikiego w szczepie tła C57BL/6 z heterozygotycznym rodzeństwem nokautującym ze zredukowanym produktem białkowym z genu (genu Y), co do którego przypuszczalnie zmniejsza motywację społeczną. Wstępne dane z każdego z tych badań wspierają każdą z tych hipotez i dodatkowo pokazują wartość opisanych instrumentalnych paradygmatów motywacji społecznej.

Rysunek 1. Wcześniej opublikowane wyniki paradygmatów porównania motywacji społecznej i walencji. (A) Średni punkt przerwania myszy B6 trzymanych indywidualnie (IH), myszy B6 trzymanych w grupie (GH) i myszy BTBR trzymanych w grupie w ciągu ostatnich 10 dni testowania w zadaniu motywacji społecznej. W każdej grupie było w sumie 9 myszy. Myszy B6 trzymane indywidualnie i w grupie zachowywały podobne wyniki, ale istniała znacząca różnica między myszami B6 i BTBR trzymanymi w grupie (t = 2,741, df = 16, p = 0,015). (B) Średnia liczba nagród w postaci jedzenia i nagród społecznych dla myszy B6 i BTBR trzymanych w grupach w ciągu ostatnich 10 sesji paradygmatu porównania walencyjności. Obie grupy myszy uzyskały znacznie więcej nagród w postaci jedzenia niż nagród społecznych (BTBR: t = 3,551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9,478, df = 8, p < 0,001). Jednak myszy BTBR uzyskały znacznie mniej nagród pokarmowych niż myszy B6, a także najmniejszą liczbę nagród społecznych (t = 3,321, df = 16, p = 0,004). Rysunek zmodyfikowany z odniesienia ¹⁸.

Rysunek 2. Reprezentatywne wyniki niepublikowanych badań wykorzystujących paradygmat motywacji społecznej. (A) Średni punkt przerwania (ostatni wzmocniony stosunek) osiągnięty przed zatrzymaniem przez myszy naciskania dźwigni na 5 minut. W przypadku genu X przetestowano łącznie 12 myszy WT, 7 HET i 6 KO w paradygmacie motywacji społecznej. ANOVA ujawniła istotną różnicę między genotypami (F = 7,18, df = 2, 22, p = 0,004). Testy Post hoc Tukey HSD wykazały, że myszy KO osiągały znacznie gorsze wyniki niż kontrole WT. (B) Dla genu Y przetestowano łącznie 8 myszy HET i 6 myszy WT. Test t dla niezależnych prób wykazał istotną różnicę między genotypami (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * wskazuje na znaczącą różnicę w stosunku do myszy WT na poziomie alfa 0,05.

Dyskusja

Instrumentalne paradygmaty motywacji społecznej opisane w tym artykule są potężnymi narzędziami do charakterystyki zachowań społecznych w mysich modelach chorób ludzkich. Zamiast pozwalać myszy testowej na bierny wybór spotkania społecznego, paradygmaty te wymagają wysiłku od myszy testowej w celu uzyskania nagrody społecznej. Ilość wysiłku, jaki mysz testowa jest skłonna włożyć, aby uzyskać nagrodę społeczną, stanowi ilościową miarę motywacji społecznej. Ponadto, dzięki paradygmatowi porównania walencyjnego, zmotywowane zachowania mogą być porównywane w różnych typach nagród. Oba te paradygmaty instrumentalne mogą być wykorzystane do oceny motywacji seksualnych i rodzicielskich, a także poprzez przedstawienie odpowiedniego bodźca po przeciwnej stronie drzwi gilotyny.

Rozwój tych paradygmatów motywacji społecznej wiązał się z rozwiązywaniem problemów z kilkoma kluczowymi zmiennymi. Na przykład, dzięki badaniom pilotażowym, czas, w którym prezentowana jest nagroda społeczna, został obniżony z 30 sekund do 15 sekund. Chociaż ten czas jest wystarczający do interakcji społecznych między myszami testowymi i bodźcami, przyszłe badania mogą zoptymalizować ilość czasu na nagrodę społeczną. Podobnie, stopniowo rosnący stosunek naciśnięć dźwigni do nagród społecznych został obniżony ze stałego wskaźnika 5 do 3 w oparciu o badania pilotażowe.

Liczba dni niezbędnych do osiągnięcia asymptotycznego zachowania nacisku dźwigni została wstępnie oceniona na podstawie 30 dni codziennych sesji testowych. Stwierdzono, że większość myszy osiąga asymptotę w ciągu 7 dni, więc liczba sesji testowych została obniżona do 20. Dzienna wydajność ulega jednak wahaniom, więc uśrednienie danych z ostatnich 10 dni zapewnia asymptotyczną wydajność, a jednocześnie zapewnia lepszy wskaźnik rzeczywistej średniej wydajności niż mniejsza liczba dni testowych. Badacze powinni monitorować swoje dane, aby upewnić się, że asymptotyczna wydajność zostanie osiągnięta w ciągu 10 dni testowych lub w razie potrzeby zmodyfikować protokół.

Skrócono również czas trwania sesji treningowych z 1 godziny do 30 minut. Liczba wymaganych sesji treningowych zależy od szczepu myszy, a niektóre myszy mogą być arbitralnie oznaczone jako nieuczące się po określonej liczbie sesji treningowych¹⁸. Liczba dni szkoleniowych niezbędnych do osiągnięcia kryterium awansu do paradygmatu testowania stanowi kolejny wskaźnik motywacji społecznej i dlatego jest warta śledzenia. Naukowcy mogą również chcieć eksperymentować z różnymi opcjami nagrody w postaci jedzenia w celu porównania walencji. Jednak ważne jest, aby myszy testowe były początkowo trenowane przy użyciu czysto społecznej nagrody, a następnie testowane w paradygmacie motywacji społecznej przed rozpoczęciem paradygmatu porównania walencyjności.

Te instrumentalne paradygmaty motywacji społecznej mogą być modyfikowane i ulepszane poprzez pomiar dodatkowych zmiennych niż te wskazane w powyższym protokole. Na przykład lokalizacja każdej myszy w odpowiedniej komorze może być śledzona za pomocą obecnie dostępnego komercyjnego oprogramowania. Ponadto określone zachowania, w tym kontakt nos z nosem lub wokalizacje ultradźwiękowe, mogą być oceniane podczas interakcji społecznych. Badacze mogą dalej eksperymentować z dostosowaniami proporcji stosowanych w paradygmacie motywacji społecznej lub z próbami obejmującymi brak partnera społecznego, a nawet porównaniami obejmującymi inne bodźce za drzwiami gilotyny, takie jak wideo z przedstawicielem tego samego gatunku lub nawet marionetką. W przypadku paradygmatu porównania walencyjnego analizy dynamiki wyboru w różnych badaniach mogą dostarczyć dalszych informacji na temat zmian w motywacji spowodowanych nasyceniem dla określonego rodzaju nagrody¹⁸.

Chociaż te instrumentalne paradygmaty motywacji społecznej stanowią bardzo potrzebne narzędzie do ilościowego określania motywacji społecznej u myszy, mają one pewne ograniczenia. Po pierwsze, paradygmaty te wymagają, aby myszy miały zdolność poznawczą do tworzenia wyuczonych skojarzeń między naciskaniem dźwigni a nagrodą społeczną. Niektóre modele myszy mogą mieć deficyty zarówno w zdolnościach poznawczych, jak i społecznych, co utrudnia ocenę motywacji społecznej przy użyciu tych paradygmatów. Po drugie, charakter spotkania społecznego jest ograniczony, ponieważ myszy mogą wchodzić w interakcje tylko przez siatkę drucianą. Jednak myszy nadal są w stanie z powodzeniem angażować się w wiele typowych zachowań społecznych, w szczególności w badania nos w nos. Ostatnim ograniczeniem tych metod jest to, że są one pracochłonne i wymagają dużo czasu na ich wykonanie. Szkolenie i testowanie za pomocą obu paradygmatów wymaga co najmniej dwóch miesięcy codziennych sesji. Niektórym myszom może potrzebować znacznie więcej czasu, aby nauczyć się skojarzenia z naciskaniem dźwigni, rozciągając wymaganą liczbę sesji. Chociaż paradygmaty z pewnością nie kwalifikują się jako techniki o wysokiej przepustowości, generowane przez nie dane są bardzo cenne i warte wymaganych inwestycji w pracę. Jednak, aby zapewnić pełniejszą charakterystykę zachowań społecznych konkretnego modelu myszy, zaleca się, aby paradygmaty te były używane w połączeniu z innymi ustalonymi metodami pomiaru zachowań społecznych u myszy.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Modułowa skrzynka wahadłowa	Med Associates Inc.	ENV-010MC
Drzwi automatycznej gilotyny	Med Associates Inc.	ENV-010B
Dźwignie myszy	Med Associates Inc.	ENV-3010M
Czerpak do cieczy z pojemnikiem na żywność	Med Associates Inc.	ENV-202M-S Ośmiokanałowy
kontroler I/R	Med Associates Inc.	ENV-253C
Kabina tłumiąca dźwięk z melaminy	Med Associates Inc.	ENV-016MD
MED-PC IV	oprogramowania Med Associates Inc.	MED-PC IV
Kamera Microsoft Lifecam	Siatka druciana firmy Microsoft
			Wycinamy siatki druciane z blatów klatek dla myszy ze stali nierdzewnej.
70% alkohol			Służy do czyszczenia pudełek wahadłowych między myszami. Konkretna marka jest zbędna.
Odparowany	goździk		0,02 ml w połączeniu z 0,2% sacharozy na każdą nagrodę na mysz. Zawsze kupujemy tę samą markę, aby uzyskać lepszą spójność.
Sacharoza			Każda marka czystego cukru granulowanego będzie wymagana, ponieważ jest rozpuszczona w skondensowanym mleku.