Kwantyfikacja motywacji społecznej u myszy za pomocą warunkowania instrumentalnego

Ogólnym celem tej procedury jest ilościowe określenie motywacji społecznej i myszy laboratoryjnych. Osiąga się to poprzez najpierw wytrenowanie każdej myszy testowej, aby kojarzyła naciśnięcie dźwigni z nagrodą społeczną. Drugim krokiem jest przetestowanie każdej myszy w serii sesji, w których ilość wysiłku wymaganego do uzyskania nagrody społecznej wzrasta w trakcie prób.

Następnie każda mysz testowa jest szkolona w rozróżnianiu dwóch ewentualności związanych z dźwignią i nagrodą. Ostatnim krokiem jest przetestowanie każdej myszy w serii sesji, w których mogą wybierać między tymi ewentualnościami, co skutkuje nagrodą społeczną lub żywnościową. Ostatecznie te operowe paradygmaty motywacji społecznej pozwalają badaczom określić ilościowo motywację społeczną i porównać ten poziom z poziomem nagrody w postaci jedzenia.

Główną przewagą tej techniki nad istniejącymi metodami jest to, że paradygmat ten wymaga stopniowo więcej wysiłku w celu uzyskania nagrody społecznej niż zadań. Po prostu mierzenie czasu spędzonego w pobliżu partnera społecznego Procedurę zademonstrują Brianna Lum, Megan Raymond, Amy Patterson i Maryanne Slamma, studentki studiów licencjackich w moim laboratorium. Aby rozpocząć konfigurację modułowych skrzynek wahadłowych kanału środkowego do użytku w testowaniu zachowań społecznych, zamontuj drucianą siatkę na powierzchni programowalnych drzwi gilotynowych, aby oddzielić komory i umożliwić ograniczony kontakt społeczny między nimi.

Drzwi dzielą skrzynkę na dwie komory, jedną komorę oznacz jako komorę testową, a drugą jako komorę docelową na ścianie przeciwnej do drzwi. Umieść pojemnik na żywność z płynem między dwoma dźwigniami myszy. Mysz naciska dźwignie, aby otworzyć drzwi gilotyny lub wręczyć nagrodę w postaci płynnego jedzenia.

W zależności od wymagań testowych zaprogramuj przycisk ręczny, aby otwierał drzwi po naciśnięciu. Podczas procedury kształtowania monitoruj aktywność myszy testowych za pomocą cyfrowej kamery wideo zamontowanej nad komorą testową. Cała aparatura zamknięta jest w kabinie wyciszającej.

Zacznij od umieszczenia myszy testowej w komorze testowej, a myszy stymulującej dopasowanie wieku i płci w docelowej komorze docelowej. Obserwuj mysz testową w komorze testowej za pomocą zamontowanej kamery wideo. Gdy mysz testowa bada komorę, ręcznie uruchom drzwiczki gilotyny, aby się otworzyły.

Po zbliżeniu się do dźwigni pozwól, aby drzwi gilotyny pozostały otwarte przez 15 sekund wzmocnienia. Trenuj każdą mysz przez 30 minut dziennie, aż wykaże co najmniej 10 reakcji operacyjnych w trzech z pięciu kolejnych sesji testowych. Usuń myszy z badania, jeśli nie osiągną tego kryterium po 30 codziennych sesjach treningowych.

Naprzemiennie używaj myszy bodźcowych podczas kształtowania, tak aby codziennie używana była inna mysz. Wyczyść pojemniki transportowe między każdą sesją treningową przy użyciu 70% alkoholu etylowego. Dodatkowo wyczyść cały sprzęt za pomocą detergentu dezynfekującego pod koniec dnia testowego.

Podczas testowania użyj puli nowych myszy bodźcowych na tyle dużej, aby nie powtarzały się podczas 10 codziennych sesji testowych. Aby rozpocząć, umieść wyszkoloną mysz testową w komorze testowej i mysz bodźcową w komorze docelowej. Zaprogramuj drzwi tak, aby otwierały się w taki sposób, aby liczba naciśnięć dźwigni potrzebnych do uzyskania nagrody społecznej wzrastała o stałą stawkę trzech za każdą próbę.

Zakończ sesję, gdy mysz testowa się zatrzyma. Naciskanie dźwigni przez pięć kolejnych minut. Zapisz ostatni wzmocniony współczynnik jako punkt przerwania.

Przetestuj każdą mysz przez 20 kolejnych sesji dziennych lub przez co najmniej 10 sesji testowych. Po asymptozie obserwuje się poziomy wydajności. Wytrzyj pudełka wahadłowe między każdą sesją testową, jak wykazano wcześniej po testach w paradygmacie motywacji społecznej, te same myszy są szkolone w zadaniu, które obejmuje nagrodę w postaci jedzenia.

Przygotuj mleko skondensowane słodzone 0,2% sacharozą, które będzie używane jako płynna nagroda w postaci jedzenia. Następnie program, jedna dźwignia, aby otworzyć drzwi, a druga, aby zaprezentować nagrodę w postaci płynnego jedzenia. Zmień prezentację nagrody.

Aby uniknąć wprowadzenia odchylenia dźwigni u myszy testowych, zacznij od umieszczenia myszy w odpowiednich komorach. Podczas każdej sesji powinna być aktywna tylko jedna prezentacja dźwigni i nagrody. Szkolenie składa się z sześciu godzinnych sesji, które naprzemiennie zmieniają się w sytuacjach awaryjnych każdego dnia podczas programu testowego, harmonogramu wzmacniania w ustalonym stosunku trzy do jednego, tak aby co trzecie naciśnięcie dźwigni z każdej strony było wzmocnione.

Kontynuuj testowanie przez 60 minut dziennie przez 20 dni lub co najmniej 10 sesji dziennie po obserwacji asymptotycznych poziomów wydajności. Wyczyść skrzynie wahadłowe, jak pokazano wcześniej. Średni punkt przerwania myszy B sześć trzymanych indywidualnie był podobny do tego u myszy B sześcioma trzymanych w grupie, podczas gdy myszy z BTBR trzymane w grupie wykazywały znacznie niższy punkt przerwania.

Myszy BTBR uzyskały znacznie mniej nagród pokarmowych w porównaniu z myszami B six. Podczas gdy obie grupy otrzymały więcej nagród w postaci jedzenia niż nagród społecznych. Wyniki te pokazują różnicę w wydajności w genotypach transgenicznej linii myszy.

Dodatkowe badanie z udziałem innej transgenicznej linii myszy pokazuje, że myszy heterozygotyczne mają wyższy punkt graniczny w porównaniu z rodzeństwem typu dzikiego w połączeniu z tą procedurą. Inne metody, takie jak monitoring wideo testu i myszy bodźce, mogą być zastosowane w celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak to, jakie konkretne zachowania społeczne są wykazywane podczas prezentacji nagrody społecznej. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak używać warunkowania instrumentalnego do ilościowego określania motywacji społecznej u myszy laboratoryjnych.

Procedura ta może być szczególnie przydatna do fenotypowania mysich modeli autyzmu i innych zaburzeń zachowań społecznych.