Name: Strach obserwacyjny jako model empatii afektywnej u myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-11-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 14 s
Description: Poznaj mechanizmy empatii afektywnej u myszy poprzez model strachu obserwacyjnego. Badanie analizuje rolę kory przedczołowej czołowej w przetwarzaniu informacji emocjonalnych i generowaniu zastępczych zachowań zamrożenia.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Instytut Nauk Podstawowych (IBS), Centrum Poznania i Socjalizacji (IBS-R001-D2) oraz podstawowy program badawczy Korea Brain Research Institute (KBRI) poprzez KBRI, finansowany przez Ministerstwo Nauki, ICT i Planowania Przyszłości (23-BR-03-04).

Wszystkie opisane tutaj procedury z użyciem żywych zwierząt zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Instytutu Nauk Podstawowych (IBS). Samce lub samice myszy C57BL/6J (obserwatorzy i demonstratorzy) w wieku 10-12 tygodni były trzymane oddzielnie. Myszy trzymano w klatce po 2-5 zwierząt i utrzymywano w stałej temperaturze 23-25 °C z 12-godzinnym cyklem światło/ciemność. Myszom podawano karmę dla myszy i wodę ad libitum. Przed badaniem nie przeprowadzono żadnej obsługi. Szczegółowe informacje na temat odczynników i sprzętu użytego w tym badaniu znajdują się w Tabeli materiałów.
1. Przygotowanie do obserwacyjnego warunkowania strachu
<ol>
	<li>Warunki utrzymania: Rodzeństwo trzyma się razem (2-3 myszy/klatkę) po odsadzeniu. Trzymanie myszy niebędących rodzeństwem w oddzielnych klatkach13. Do eksperymentów z udziałem par godowych przygotuj klatki godowe z jednym samcem i dwiema samicami myszy. Trzymaj samce i samice w jednym pomieszczeniu przez co najmniej 10 tygodni.</li>
	<li>Habituacja w pomieszczeniu: Przenieś zwierzęta w ich domowych klatkach do poczekalni co najmniej 30 minut przed rozpoczęciem testów behawioralnych, aby umożliwić myszom zaaklimatyzowanie się w środowisku testowym. 
	UWAGA: Utrzymuj natężenie światła w pomieszczeniu eksperymentalnym na poziomie około 90 luksów, a w poczekalni do przyzwyczajenia na poziomie 35 luksów.</li>
	<li>Konfiguracja do obserwacyjnego warunkowania strachu
	<ol>
		<li>Konfiguracja aparatury: Złóż aparaturę do obserwacyjnego warunkowania strachu, o wymiarach 32,7 cm wysokości, 19,1 cm szerokości i 37,8 cm długości (<silna klasa="xfig">Rysunek 1A).
		<ol>
			<li>Obejmują dwie komory przedzielone porowatą (sześć otworów o promieniu 3 mm), przezroczystą przegrodą z pleksiglasu (18 cm szerokości × 32,2 cm długości) pośrodku. Umieść siatkę składającą się z wielu stalowych prętów na dnie komory, aby zaaplikować wstrząsy elektryczne stóp.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Upewnij się, że protokół obserwacyjnego warunkowania strachu składa się z dwóch okresów: 5-minutowego okresu przyzwyczajenia, po którym następuje 4-minutowy okres kondycjonowania, podczas którego co 10 s do myszy demonstracyjnej dostarczany jest wstrząs o sile 2 s (1 mA). Zaprogramuj ten protokół za pomocą oprogramowania FreezeFrame. 
		UWAGA: Jak opisano wcześniej14, upewnij się, że intensywność wstrząsu stopy wynosi 1 mA, aby niezawodnie wywołać pełen zakres reakcji behawioralnych u zwierząt demonstracyjnych, w tym bieganie, wokalizację i skakanie. Należy unikać zmniejszania tej intensywności, ponieważ może to prowadzić do niespójnych reakcji zarówno u demonstrantów, jak i obserwatorów. Rozważ jednak użycie mniejszej intensywności wstrząsu lub mniejszej liczby uderzeń, jeśli pełny zakres reakcji behawioralnych demonstratora może zostać wywołany w określonych warunkach eksperymentalnych.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Nagrywanie wideo: Włącz kamerę wideo i upewnij się, że komora testowa jest w pełni widoczna w kadrze do późniejszej analizy. 
	UWAGA: Zainstaluj kamerę wideo wewnątrz kabiny tłumiącej dźwięk, umieszczając ją bezpośrednio nad zwierzęciem, aby zapewnić wyraźne nagrywanie zachowania zwierzęcia.</li>
</ol>
2. Obserwacyjna procedura warunkowania strachu
<ol>
	<li>Okres przyzwyczajenia
	<ol>
		<li>Wyznacz jedno zwierzę jako obserwatora, a drugie jako demonstratora, w zależności od tego, które zwierzę zostanie poddane awersyjnym wstrząsom stóp.</li>
		<li>Umieść mysz demonstracyjną w komorze, w której najpierw zostanie zaaplikowany wstrząs stopowy, a następnie umieść mysz obserwatora w przeciwległej komorze, oddzielonej przezroczystą przegrodą z pleksiglasu.</li>
		<li>Uruchom zaprogramowany protokół za pomocą oprogramowania natychmiast po zamknięciu drzwi komory. 
		UWAGA: Wprowadź kompletny protokół do oprogramowania FreezeFrame, który obejmuje zarówno okres przyzwyczajenia (bez wstrząsów stopą), a następnie fazę kondycjonowania, która dostarcza 2-sekundowy wstrząs stopą do myszy demonstracyjnej co 10 sekund, umożliwiając jednocześnie kamerze nagrywanie przez cały czas trwania procedury.</li>
		<li>Pozwól myszom obserwatorowi i demonstratorowi na swobodne poruszanie się i eksplorację w komorze przez 5 minut podczas sesji habituacyjnej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Okres kondycjonowania
	<ol>
		<li>Automatycznie dostarczaj wstrząsy elektryczne stóp do myszy demonstracyjnej przez 4 minuty po okresie przyzwyczajenia.</li>
		<li>Upewnij się, że mysz obserwator jest świadkiem reakcji bólowych myszy demonstracyjnej podczas okresu kondycjonowania. 
		UWAGA: Leki przeciwbólowe zostały wstrzymane, aby zachować reakcje bólowe demonstratora na porażenie prądem, niezbędne sygnały społeczne do wywoływania zmian stanu emocjonalnego u myszy obserwatorów.</li>
		<li>Po każdej sesji umieść demonstrantów i obserwatorów w oddzielnych klatkach. Po zakończeniu testów każde zwierzę należy umieścić w jego klatce domowej.</li>
		<li>Wyczyść urządzenie i siatkę na podłodze za pomocą 70% etanolu i chusteczek papierowych. 
		UWAGA: Dokładnie wyczyść aparaturę środkiem odkażającym między powtarzającymi się eksperymentami, aby wyeliminować wszelkie pozostałości sygnałów węchowych od poprzednich badanych i zachować spójność między próbami. Dodatkowo przetrzyj 70% etanolem po zakończeniu wszystkich eksperymentów.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Analiza zastępczych reakcji na zamrożenie
<ol>
	<li>Przeanalizuj zarejestrowane zachowanie obserwatora zarówno w okresie przyzwyczajenia, jak i warunkowania15.</li>
	<li>Uruchom oprogramowanie, aby automatycznie wykrywać nieruchome napady myszy obserwatora trwające dłużej niż 0,75 s, które są uważane za zamarzające. 
	UWAGA: Przeprowadź analizę ręcznie lub automatycznie w celu oceny odpowiedzi na zamrożenie15.</li>
</ol>
4. Procedury uzupełniające
<ol>
	<li>Po eksperymentach monitoruj zachowanie i zdrowie wszystkich zwierząt, aby upewnić się, że w pełni regenerują się po wszelkich stresorach.</li>
	<li>Zapewnić zwierzętom odpowiednie warunki przetrzymywania i opiekę, w tym karmę i wodę, natychmiast po zakończeniu badań.</li>
	<li>Rejestruj wszelkie zmiany w zachowaniu w trakcie i po eksperymentach, aby ocenić wpływ procedur kondycjonowania.</li>
</ol>

Assessing Rodent Empathy: Observational Fear and Vicarious Freezing Method

<ol><li>De Waal, F. B. M., Preston, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mammalian+empathy%3A+Behavioural+manifestations+and+neural+basis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Mammalian empathy: Behavioural manifestations and neural basis.</a> Nat Rev Neurosci. 18 (8), 498-509 (2017).</li>
<li>Panksepp, J., Panksepp, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+cross-species+understanding+of+empathy%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Toward a cross-species understanding of empathy.</a> Trends Neurosci. 36 (8), 489-496 (2013).</li>
<li>Decety, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+the+neural+mechanisms+mediating+empathy%5BTitle%5D)+AND+%22Emotion+Rev%22%5BJournal%5D)">Dissecting the neural mechanisms mediating empathy.</a> Emotion Rev. 3 (1), 92-108 (2011).</li>
<li>Jeon, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observational+fear+learning+involves+affective+pain+system+and+Cav1.2+Ca2%2B+channels+in+ACC%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Observational fear learning involves affective pain system and Cav1.2 Ca2+ channels in ACC.</a> Nat Neurosci. 13 (4), 482-488 (2010).</li>
<li>Langford, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+modulation+of+pain+as+evidence+for+empathy+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Social modulation of pain as evidence for empathy in mice.</a> Science. 312 (5782), 1967-1970 (2006).</li>
<li>Burkett, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin-dependent+consolation+behavior+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Oxytocin-dependent consolation behavior in rodents.</a> Science. 351 (6271), 375-378 (2016).</li>
<li>Zhang, M., Wu, Y. E., Jiang, M., Hong, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+regulation+of+helping+behaviour+towards+others+in+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Cortical regulation of helping behaviour towards others in pain.</a> Nature. 626 (7997), 136-144 (2024).</li>
<li>Wu, Y. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+control+of+affiliative+touch+in+prosocial+interaction%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Neural control of affiliative touch in prosocial interaction.</a> Nature. 599 (7884), 262-267 (2021).</li>
<li>Bartal, I. B. A., Decety, J., Mason, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Empathy+and+prosocial+behavior+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Empathy and prosocial behavior in rats.</a> Science. 334 (6061), 1427-1430 (2011).</li>
<li>Haaker, J., Golkar, A., Selbing, I., Olsson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+social+transmission+of+threats+in+humans+using+observational+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Assessment of social transmission of threats in humans using observational fear conditioning.</a> Nat Protoc. 12 (7), 1378-1386 (2017).</li>
<li>Olsson, A., Nearing, K. I., Phelps, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+fears+by+observing+others%3A+The+neural+systems+of+social+fear+transmission%5BTitle%5D)+AND+%22Soc+Cogn+and+Affect+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Learning fears by observing others: The neural systems of social fear transmission.</a> Soc Cogn and Affect Neurosci. 2 (1), 3-11 (2007).</li>
<li>Kleberg, J. L., Selbing, I., Lundqvist, D., Hofvander, B., Olsson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+eye+movements+and+trait+empathy+predict+vicarious+learning+of+fear%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Psychophysiol%22%5BJournal%5D)">Spontaneous eye movements and trait empathy predict vicarious learning of fear.</a> Int J Psychophysiol. 98 (3), 577-583 (2015).</li>
<li>Jeon, D., Shin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mouse+model+for+observational+fear+learning+and+the+empathetic+response%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+in+Neurosci%22%5BJournal%5D)">A mouse model for observational fear learning and the empathetic response.</a> Curr Protoc in Neurosci. 57 (1), 8.27.1-8.27.9 (2011).</li>
<li>Keum, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variability+in+empathic+fear+response+among+11+inbred+strains+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Variability in empathic fear response among 11 inbred strains of mice.</a> Genes Brain Behav. 15 (2), 231-242 (2016).</li>
<li>Keum, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+missense+variant+at+the+Nrxn3+locus+enhances+empathy+fear+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">A missense variant at the Nrxn3 locus enhances empathy fear in the mouse.</a> Neuron. 98 (3), 588-601.e5 (2018).</li>
<li>Keum, S., Shin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+basis+of+observational+fear+learning%3A+A+potential+model+of+affective+empathy%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Neural basis of observational fear learning: A potential model of affective empathy.</a> Neuron. 104 (1), 78-86 (2019).</li>
<li>Gonzalez-Liencres, C., Juckel, G., Tas, C., Friebe, A., Brüne, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotional+contagion+in+mice%3A+The+role+of+familiarity%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Emotional contagion in mice: The role of familiarity.</a> Behav Brain Res. 263, 16-21 (2014).</li>
<li>Yusufishaq, S., Rosenkranz, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-weaning+social+isolation+impairs+observational+fear+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Post-weaning social isolation impairs observational fear conditioning.</a> Behav Brain Res. 242 (1), 142-149 (2013).</li>
<li>Keum, S., Shin, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+for+studying+empathy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Learn+and+Mem%22%5BJournal%5D)">Rodent models for studying empathy.</a> Neurobiol Learn and Mem. 135, 22-26 (2016).</li>
<li>Sakaguchi, T., Iwasaki, S., Okada, M., Okamoto, K., Ikegaya, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethanol+facilitates+socially+evoked+memory+recall+in+mice+by+recruiting+pain-sensitive+anterior+cingulate+cortical+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Commun%22%5BJournal%5D)">Ethanol facilitates socially evoked memory recall in mice by recruiting pain-sensitive anterior cingulate cortical neurons.</a> Nature Commun. 9 (1), 1-10 (2018).</li>
<li>Park, J., Ha, S., Shin, H. S., Jeong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experience+of+a+hierarchical+relationship+between+a+pair+of+mice+specifically+influences+their+affective+empathy+toward+each+other%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Brain+Behav%22%5BJournal%5D)">Experience of a hierarchical relationship between a pair of mice specifically influences their affective empathy toward each other.</a> Genes Brain Behav. 21 (5), e12810(2022).</li>
<li>Panksepp, J. B., Lahvis, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+influence+of+social+versus+isolate+housing+on+vicarious+fear+learning+in+adolescent+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Differential influence of social versus isolate housing on vicarious fear learning in adolescent mice.</a> Behav Neurosci. 130 (2), 206-211 (2016).</li>
<li>Chen, Q. L., Panksepp, J. B., Lahvis, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Empathy+is+moderated+by+genetic+background+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">Empathy is moderated by genetic background in mice.</a> PLOS One. 4 (2), e4387(2009).</li>
<li>Keysers, C., Knapska, E., Moita, M. A., Gazzola, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotional+contagion+and+prosocial+behavior+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cogn+Sci%22%5BJournal%5D)">Emotional contagion and prosocial behavior in rodents.</a> Trends Cogn Sci. 26 (8), 688-706 (2022).</li>
<li>Carrillo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotional+mirror+neurons+in+the+rat%27s+anterior+cingulate+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Emotional mirror neurons in the rat's anterior cingulate cortex.</a> Curr Biol. 29 (8), 1301-1312.e6 (2019).</li>
<li>Silverstein, S. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+distinct+cortical+code+for+socially+learned+threat%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A distinct cortical code for socially learned threat.</a> Nature. 626 (8001), 1066-1072 (2024).</li>
<li>Allsop, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Corticoamygdala+transfer+of+socially+derived+information+gates+observational+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Corticoamygdala transfer of socially derived information gates observational learning.</a> Cell. 173 (6), 1329-1342.e18 (2018).</li>
<li>Terranova, J. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal-amygdala+memory+circuits+govern+experience-dependent+observational+fear%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Hippocampal-amygdala memory circuits govern experience-dependent observational fear.</a> Neuron. 110 (8), 1416-1431.e13 (2022).</li>
<li>Choi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ARNT2+controls+prefrontal+somatostatin+interneurons+mediating+affective+empathy%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">ARNT2 controls prefrontal somatostatin interneurons mediating affective empathy.</a> Cell Rep. 43 (9), 114659(2024).</li>
<li>Pisansky, M. T., Hanson, L. R., Gottesman, I. I., Gewirtz, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oxytocin+enhances+observational+fear+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Commun%22%5BJournal%5D)">Oxytocin enhances observational fear in mice.</a> Nature Commun. 8 (1), 2102(2017).</li>
<li>Panksepp, J. B., Lahvis, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sociability+versus+empathy+in+adolescent+mice%3A+Different+or+distinctive%5BTitle%5D)+AND+%22Learn+Motiv%22%5BJournal%5D)">Sociability versus empathy in adolescent mice: Different or distinctive.</a> Learn Motiv. 83, 101892(2023).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Test kontekstowego obserwacyjnego warunkowania strachu (OFC), opisany w tym protokole behawioralnym, jest stosowany do badania empatii afektywnej u myszy 4,16. Aby skutecznie zrealizować ten paradygmat, należy dokładnie rozważyć warunki eksperymentalne i szczegóły praktyczne, w szczególności czynniki wpływające na reakcje emocjonalne badanych, w tym znajomość, izolację społeczną, hierarchię społeczną, wcześniejsze doświadczenia szoku i siłę wstrząsów stopy zadany...

Empatia -- zdolność do rozpoznawania i dzielenia uczuć innych -- jest kluczowa dla naszych emocjonalnych i społecznych interakcji1. Protokół ten ma na celu zbadanie empatii afektywnej u gryzoni za pomocą obserwacyjnego testu warunkowania strachu, zaprojektowanego do oceny zastępczych reakcji strachu u gryzoni obserwatora. Zdolność empatyczna ma głębokie podstawy neurobiologiczne, z ciągłością ewolucyjną od gryzoni do ludzi2. Zbieżne linie dowodowe pokazują, że gryzonie wykazują znaczną wrażliwość afektywną na stany emocjonalne swoich społecznych odpowiedników3 i wykazują zachowania związane z empatią, w tym strach obserwacyjny, allogrooming podobny do pocieszenia, emocjonalne zarażanie bólem i prospołeczne zachowania pomocowe4,5,6,7,8,9. Ta ciągłość ma ważne implikacje, ponieważ umożliwia wykorzystanie modeli zwierzęcych w celu uzyskania głębszego wglądu w mechanizmy neurobiologiczne leżące u podstaw ludzkiej empatii10.
Strach obserwacyjny, w szczególności, służy jako cenny model behawioralny do oceny empatycznych reakcji strachu, ponieważ gryzonie mogą zastępczo doświadczać strachu, obserwując przedstawicieli tego samego gatunku otrzymujących bodźce awersyjne4. Badania wykazały, że silniejsze reakcje strachu zastępczego są pozytywnie związane z miarami cech empatii u ludzi i naczelnych11,12, co wskazuje, że strach obserwacyjny może rzeczywiście stanowić fundamentalną cechę empatii emocjonalnej2. W porównaniu z innymi testami empatii1,2,4,10, obserwacyjne warunkowanie strachu jest korzystne, ponieważ pozwala na pomiar zarażenia emocjonalnego bez narażania obserwatora na bezpośrednie bodźce awersyjne. Zapewnia to mniej inwazyjną, ale wiarygodną miarę empatii afektywnej, dzięki czemu nadaje się do powtarzanych pomiarów i dogłębnych badań nad obwodami neuronalnymi związanymi z empatią.
W obserwacyjnym warunkowaniu strachu, mysz (obserwator) jest zastępczo uwarunkowywana do strachu zależnego od kontekstu, obserwując, jak inna mysz (demonstrator) otrzymuje powtarzające się wstrząsy stopami, bez doświadczania bezpośrednich bodźców awersyjnych. Obserwacyjny test warunkowania strachu wykorzystuje dwukomorowy aparat do warunkowania strachu, który jest podzielony przezroczystym separatorem z pleksiglasu13. Taka konfiguracja pozwala obserwatorowi w jednej komorze wyraźnie zobaczyć mysz demonstracyjną w przeciwległej komorze. Dodatkowo zapachy i dźwięki mogą być przenoszone między komorami przez podłogę pręta. W jednym pomieszczeniu znajduje się mysz demonstrator, która otrzyma bodziec awersyjny w postaci wstrząsu stopą, podczas gdy w drugiej komorze mysz obserwator jest umieszczona tak, aby obserwować niepokój myszy demonstracyjnej przez przezroczystą środkową przegrodę. Ten paradygmat składa się z dwóch sesji: 5-minutowej habituacji, po której następuje 4-minutowy okres warunkowania. Zachowanie zamrożenia wyświetlane przez mysz obserwatora występuje, gdy demonstrator wykazuje typowe reakcje na awersyjne wstrząsy stóp, w tym piski wywołane bólem, skakanie, bieganie i zamarzanie, w okresie kondycjonowania. Ta społecznie wywołana zastępcza reakcja zamrożenia u obserwatorów jest uważana za miarę zarażenia emocjonalnego, podstawową formę empatii afektywnej u gryzoni. Opracowanie obserwacyjnego testu strachu u gryzoni umożliwiło naukowcom zbadanie obwodów neuronalnych i podstaw genetycznych, które pośredniczą w empatii afektywnej.

<table><tbody><tr><td>Precyzyjny amortyzator dla zwierząt</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>H13-15</td><td></td></tr><tr><td>Podłoga siatkowa</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>H13-15</td><td></td></tr><tr><td>taśmowy do siatek</td><td>Coulbourn Instruments</td><td>H93-01-25</td><td></td></tr><tr><td>FreezeFrame</td><td>ACTIMETRICS</td><td>ACT-100A</td><td></td></tr><tr><td>FreezeView oprogramowanie</td><td>Stymulator ACTIMETRICS</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>ACTIMETRICS</td><td>ACT-712</td><td></td></tr><tr><td>Obserwacyjna komora strachu</td><td>Coulbourn Instrumenty</td><td></td><td>wysokość 32,7 cm i szerokość 19,1 cm & długość 37,8 cm&nbsp;</td></tr><tr><td>System nagrywania wideo</td><td>ACTIMETRICS Kabina</td><td></td><td></td></tr><tr><td>tłumiąca dźwięk</td> 70% etanolu <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>Powszechnie dostępna.</td></tr><tr><td>Środek odkażający</td><td></td><td></td><td>Szeroko dostępny.</td></tr><tr><td>ręcznik papierowy</td><td></td><td></td><td>Powszechnie dostępny.</td></tr><tr><td>Przegroda z pleksiglasu</td><td>Custom</td><td>N/A</td><td>szerokość 18 cm i długość 32,2 cm&nbsp;</td></tr><tr><td>GraphPad Prism 8</td><td>Oprogramowanie GraphPad Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

strach obserwacyjny jako model empatii afektywnej u myszy

Observational Fear as a Model of Affective Empathy in Mice

Empatia, charakteryzująca się zdolnością do rozpoznawania i dzielenia się emocjami innych, odgrywa fundamentalną rolę w kształtowaniu interakcji społecznych. Pozwala jednostkom reagować na stany emocjonalne innych, promując zachowania prospołeczne i więzi społeczne. Strach obserwacyjny jest podstawowym aspektem empatii afektywnej, w której obserwator jest świadkiem doświadczania awersyjnych doświadczeń przez demonstranta, a następnie przejawia zachowania lękowe. Ta społecznie wywołana reakcja zastępczego zamrożenia u obserwatorów, znana jako zarażenie emocjonalne lub dzielenie się afektem, jest uważana za wskaźnik cech podobnych do empatii u gryzoni. W tym miejscu przedstawiamy protokół, który określa ocenę zastępczych reakcji zamrożenia u obserwatorów narażonych na demonstrantów tego samego gatunku otrzymujących awersyjne wstrząsy stopy. Wykorzystanie obserwacyjnych testów strachu u gryzoni stało się szeroko przyjętą metodą badania mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw empatii afektywnej. Biorąc pod uwagę powszechność obserwacyjnego strachu u ssaków, metodologia ta dodatkowo przyczynia się do pogłębienia naszego zrozumienia neuronalnych substratów empatii u ludzi.

Zgodnie z opisem na schemacie behawioralnym (Rysunek 1A), sesja rozpoczyna się od habituacji (5 min), po której następuje okres obserwacyjnego warunkowania lękowego (4 min). W tym eksperymencie myszy demonstratory w grupie obserwacyjnego lęku (OF) były poddawane awersyjnym wstrząsom stóp podczas okresu warunkowania, podczas gdy myszy w grupie kontrolnej (Con) nie otrzymywały wstrząsów stóp. Tylko mysz obserwator w grupie OF była świadkiem reakcji stresowych myszy demonstratora otrzymującej p...

Paradygmat strachu obserwacyjnego ocenia zastępcze zamrożenie u gryzoni jako model empatii afektywnej. Procedura ta polega na wystawieniu gryzoni-obserwatorów na działanie demonstrantów tego samego gatunku, którzy otrzymują awersyjne wstrząsy stopami w celu wywołania empatycznych reakcji zamrożenia. Stosując obserwacyjne testy strachu, naukowcy mogą zbadać mechanizmy neuronalne leżące u podstaw empatii afektywnej.

Strach obserwacyjny jako model empatii afektywnej u myszy

Empathy, characterized by the ability to recognize and share the emotions of others, plays a fundamental role in shaping social interactions. It allows ...

Korzystając z obserwacji paradygmatu strachu, staramy się dowiedzieć się, w jaki sposób mózg generuje emocjonalne zarażenie. W szczególności interesuje nas, w jaki sposób przednia kora obręczy integruje wiele informacji sensorycznych i emocjonalnych, aby wywołać zastępcze zachowania związane z zamrożeniem u myszy obserwatora. Badamy nowe geny i leżące u ich podstaw szlaki sygnałowe, aby udowodnić dysfunkcje synaps i obwodów, które powodują nieprawidłową zdolność empatyczną w zaburzeniach psychicznych.Nasze poprzednie badania wykazały, że ekspresja somatostatyny w interneuronach w przedniej części kory obręczy dwukierunkowo kontroluje obserwacyjne zachowania lękowe. Ostatnio poczyniliśmy również dalsze postępy w zrozumieniu, w jaki sposób określone geny regulują funkcjonalne pobudzenie neuronów SST zaangażowanych w zachowania zastępczego zamrażania. Obserwacyjne warunkowanie strachu jest korzystne, ponieważ pozwala na pomiar zarażenia emocjonalnego bez narażania obserwatora na bezpośrednie bodźce awersyjne.Proces ten pozwala nam na przeprowadzenie wielu szczegółowych badań nad obwodami neuronalnymi związanymi z empatią. Ten ustandaryzowany model zwierzęcy wypełnia lukę między badani

observational-fear-as-a-model-of-affective-empathy-in-mice

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

W niniejszym materiale opisujemy szczegółowy protokół badania socjalizacji u myszy z wykorzystaniem testu socjalizacji i preferencji nowości społecznej według Crawleya. Opisujemy zalety i możliwe zastosowania tej procedury, w tym istotne szczegóły ważne dla prawidłowej interpretacji wyników.

Ocena zachowań interakcji społecznych

Ten artykuł przedstawia protokół dla kontekstowego i podpowiedzianego testu warunkowania strachu przy użyciu systemu analizy wideo do oceny uczenia się strachu i pamięci u myszy.

Kontekstowy i sygnalizowany test warunkowania strachu przy użyciu systemu analizy wideo u myszy

W poniższym eksperymencie opisujemy protokół warunkowania strachu śladowego u myszy. Ten rodzaj pamięci asocjacyjnej obejmuje okres śladowy, który oddziela bodziec neutralny od bodźca bezwarunkowego.

Warunkowanie strachu śladowego u myszy

Zapewniony jest protokół korzystania z labiryntu otwartego pola w celu uzyskania dostępu do ogólnej aktywności lokomotorycznej, lęku i emocjonalności w laboratoryjnym modelu myszy.

Wykorzystanie labiryntu otwartego pola do pomiaru zachowań lokomotorycznych i lękowych u myszy

Ten protokół mierzy przestrzenne uczenie się i pamięć za pomocą labiryntu Barnesa. Nowatorski paradygmat damy w niebezpieczeństwie służy do oceny aktywności lokomotorycznej i zachowań prospołecznych u myszy.

Analiza uczenia się przestrzennego i zachowań prospołecznych u myszy przy użyciu paradygmatów labiryntu Barnesa i damy w niebezpieczeństwie

Tutaj opisujemy szczegółową metodologię wymaganą do przeprowadzenia eksperymentów z uczeniem się strachu wzmocnionego stresem (SEFL), przedklinicznego modelu zespołu stresu pourazowego, zarówno u szczurów, jak i myszy. Model wykorzystuje aspekty warunkowania i zamrażania strachu Pawłowa jako wskaźnik zwiększonego strachu u gryzoni.

Uczenie się strachu wzmocnione stresem, solidny model zespołu stresu pourazowego u gryzoni

Ten artykuł zawiera szczegółowy opis nowego protokołu błędu oceny myszy. Przedstawiono również dowody na wrażliwość tego zadania węchowego na stan afektywny i omówiono jego użyteczność w różnych dziedzinach badawczych.

Ocena błędu oceny myszy za pomocą zadania kopania węchowego

Prezentowany tutaj jest mysi model lęku wywołanego izolacją społeczną (SI), który wykorzystuje myszy C56BL/6J typu dzikiego do wywoływania stresu i zachowań podobnych do lęku przy minimalnym użyciu i bez inwazyjnych procedur. Model ten odzwierciedla współczesne wzorce życia związane z izolacją społeczną i jest idealny do badania lęku i powiązanych zaburzeń.

Model izolacji społecznej: nieinwazyjny model stresu i lęku u gryzoni

Aby badać zachowania związane z lotem w kontekście strachu, wprowadzamy zmodyfikowany protokół warunkowania strachu. Protokół ten zapewnia, że myszy konsekwentnie wykazują zachowania związane z lotem podczas prezentacji wskazówek w warunkowaniu strachu.

Zmodyfikowane warunkowanie strachu w celu wywołania zachowań związanych z lotem u myszy

Większość eksperymentów behawioralnych dla gryzoni została pierwotnie opracowana dla szczurów. Ze względu na różnice behawioralne między szczurami a myszami, czasami wymagane są modyfikacje dla myszy. Przedstawiamy metodę badania przestrzennej pamięci roboczej u myszy, minimalizującą stres podczas zadania pamięci roboczej.

Zadanie związane z przestrzenną pamięcią roboczą dla myszy w półautomatycznym 8-ramiennym labiryncie promieniowym, zmniejszające skojarzenia pamięci lękliwej w labiryncie

Poznaj mechanizmy empatii afektywnej u myszy poprzez model strachu obserwacyjnego. Badanie analizuje rolę kory przedczołowej czołowej w przetwarzaniu informacji emocjonalnych i generowaniu zastępczych zachowań zamrożenia.

Strach obserwacyjny jako model empatii afektywnej u myszy

Przeglądaj więcej filmów