Методическая статья

Измерение активной и пассивной Tameness отдельно в мышей

DOI:

10.3791/58048

⸱

10 августа 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  , 
1Mouse Genomics Resource Laboratory, National Institute of Genetics, 2Department of Genetics, SOKENDAI (The Graduate University for Advanced Studies), 3Research Center for Global Agromedicine, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tameness в животных включает в себя сокращение избежания ответов на людей (пассивный tameness) и увеличение в активных подходов к людям (активных tameness). Здесь мы описываем подробные протоколы для трех поведенческие тесты (активные tameness, пассивных tameness и пребывания на руку тесты) отдельно измерить активной и пассивной tameness мышей.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Домашние животные, как собаки и лабораторных мышей показывают высокий уровень tameness, который имеет важное значение для людей, чтобы легко справиться с ними. Tameness имеет два поведенческих компонентов: нежелание избежать людей (пассивный tameness) и мотивации людей подход (активных tameness). Для количественной оценки этих компонентов в мышей, мы ранее разработанных поведенческие тесты для активного tameness, пассивных tameness, и желание остаться на человеческой руки, каждая предназначена для быть завершено в течение 3 мин. Полученные данные использовались для селекции, с большим числом мышей, проанализированы за поколение. Активный tameness тест измеряет движение мыши к человеческой руки и контакт, с которым он занимается. Пассивный tameness тест измеряет продолжительность времени, что мышь допускает человеческого прикосновения. В тесте пребывания на руку мышь помещается на человеческой руки и коснулся медленно используя большой палец, руки; продолжительность времени, которое животное остается на руке измеряется. Здесь мы описываем тест set-up и аппарат, разъяснения процедур и обсудить анализа соответствующих данных. Наконец мы объясним, как интерпретировать результаты.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Селекция в ходе приручения изменилась характеристики одомашненных животных, чтобы сделать их лучше приспособлены для жизни с человеком1,2,3. «Tameness» является общей чертой поведения наблюдается в домашних животных. Как показывают исследования селекции для tameness животных как их фенотипов изменились в ходе приручения. В знаменитой исследовании лисицы были выборочно разводили для tameness и группа лисиц, которые выставлены высокий уровень tameness установленным2. Лисы, также показали другие изменения фенотипа, с участием морфологии, размножение, цвет пальто и физиологические черты. Селекция для tameness в мышах, популярные лабораторных животных, может помочь раскрыть механизм, лежащих в основе изменений в различных фенотипов во время одомашнивания.

Tameness имеет два поведенческих компонентов: активные подходы к людям (активных tameness) и снижение избегания людей (пассивный tameness)4. В предыдущем исследовании, мы создали три поведенческие тесты, чтобы характеризовать уровень tameness в мышах: активные tameness, пассивных tameness и пребывания на руку испытания5. Первый тест был разработан для количественного определения активной tameness мыши путем измерения задержки ее спонтанное подход к человека и время, которое он провел в контакте с человеческой руки. Второй тест был разработан для количественного определения пассивной tameness путем измерения как долго мыши мириться тронутая человеческой руки. Пребывание на ручной тест был предназначен для количественной оценки поведенческих избежания погладил мягко человеческой руки. Эти три оценки требуют только открытые поля аппарат, цифровой фотоаппарат и большой пара пинцеты. Они могут быть завершены последовательно в течение 3 мин, что позволяет большое количество данных, которые собраны в день.

В предыдущем исследовании, мы характеризуется и сравнении tameness поведения, с помощью ряда штаммов инбредные мыши: 10 диких штаммов, один японский фантазии мыши производные штамм и шесть лабораторные штаммы5. Большинство штаммов, показали значительно выше пассивной tameness чем диких штаммов домоседкадомосед, но активные tameness не отличается между двумя группами. Из этих результатов мы пришли к выводу, что домоседкадомосед мышей, которые являются основателями лабораторные штаммы преимущественно были выбраны для их пассивной tameness, но не для активного tameness, в истории их размножения.

Далее мы проводили селективный разводить с восьми штаммов дикие мыши для создания генетически гетерогенных населения6. Мы выбрали животных, которые высокий забил на активной tameness испытания и успешно увеличил их активных tameness в последовательных поколениях, по сравнению с контрольной группой. Этот результат указал, что тесты надежно измерить tameness в мышах.

Здесь мы описываем всеобъемлющий метод для оценки поведенческих индексов с использованием трех поведенческие тесты. Во-первых мы объясняем set-up и необходимой аппаратуры. Далее мы подробно, шаг за шагом процедуры для запуска эксперименты, сбор данных через видео и анализ говорит данных с помощью бесплатных программ, которые мы разработали. Наконец мы покажем представитель результаты, сравнивая бассейн выборочно разводили мышей с контрольной группой.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все эксперименты проводились в соответствии с руководящими принципами для экспериментов на животных от национального института генетики (Ниг), и все процедуры были утверждены Комитетом Ниг животных ухода и использования (утверждение № 26-9).

1. Животные

  1. Селекция
    1. Создание дикий производные гетерогенных складе мышей6 (WHS) путем скрещивания 8 инбредных штаммы (МСМ, HMI, BLG2, PGN2, KJR, ИБС, NJL и BFM/2), избегая любых инбридинг (спаривания между братьями и сестрами или родственники)7. Проведение селекции, начиная с третьего поколения («G3»), выбрав мышей, которые отображают больше «контакт время» (выбранной группы, 16 семей спаривания пар) согласно активной tameness испытания (см. шаг 3.1).
    2. Создает выбранный элемент управления группы (также 16 семей спаривания пар) через случайного спаривания от G3 вперед. Для представителя эксперимента используйте мышей, полученные от отдельных (S1) и невыбранных групп (C1) WHS мышей, чтобы показать шаблон активной и пассивной tameness, используя три tameness тесты (см. шаг 3.1-3.3). Для экспериментов используйте 10 мышей G15 каждой группы (S1 и C1).
  2. Представитель тема животных
    1. Отучить всех мышей от своих родителей в возрасте 3 недель и их размещения в однополых групп с однопометники, с помощью стандартного размера пластиковые клетки, содержащие щепы, до испытания. Сохранить все животные в объекте Ниг животных под свет/темно цикл 12/12 h (огни на с 06:00 до 18:00) и постоянной температуре (23 ± 2 ° C).
    2. Обеспечить, чтобы продовольствие и вода доступны ad libitum. Протестируйте мышей на 6 недель в период света для анализа их взаимодействия с людьми в течение части дня, когда люди обычно активны.
  3. Обработка протокола
    1. Используйте большие пинцет, покрытой силиконовой трубки передать новые клетки мышей, подбирая их мягко с их хвосты. Используйте пинцет, чтобы отделить их от их родителей в отъема и переместить их в ходе экспериментов. Ни одна из мышей должны получить обработку перед проведением испытаний tameness.
    2. Передать мышей экспериментальный номер перед tameness тесты.
    3. Держите мышей-самцов, отделены друг от друга после испытания, чтобы избежать между мужской агрессии в WHS мышей.

2. оборудование

  1. Используйте аппарат для открытого грунта (400 x 400 x 400 мм, сероватый поливинилхлоридных).
  2. Освещать открытые поля, используя свет клип с нейтральный белый шарик (100 Люкс), фиксированный на высоте 450 мм над открытом поле (рис. 1).
  3. Запишите все поведения, использование коммерчески доступных компактной цифровой камеры на 850 мм выше открытое поле, используя штатив (рис. 1).
  4. Надевайте перчатки ткани под латексные перчатки для защиты рук от укуса на во время испытания пассивный tameness (редкие реакции).
  5. Измерение периода тестирования, с помощью секундомера.

3. тесты

Примечание: Были проведены первые два испытания (tameness активных и пассивных tameness) за 1 мин, и пребывание на ручной тест был проведен для менее 1 мин. Все три испытания были проведены в открытом поле аппарат и записаны с помощью цифровой камеры. Iodophore дезинфекции процедуру следует выполнять на всех настоящая до любого исследования поведения.

  1. Процедуры для Активные tameness тест
    1. Включите цифровую камеру и начать запись.
    2. Подобрать мышь нежно за хвост, с использованием больших пинцет (см. шаг 1.3.1) и передать его из дома Кейдж в центр открытое поле аппарата.
    3. Запустите секундомер.
    4. Поместите левую руку на нижнем левом углу аппарата.
    5. Держите ладони вверх и двигаться пальцы медленно и постепенно обеспечить, что мыши соединяет руки человека. Среднее время, чтобы переместить все четыре пальца от мизинец на указательный палец должен быть примерно 0.5 s, с циклом непрерывно повторяющиеся движения.
    6. Перемещение руки к мыши медленно, со средней скоростью около 13 см/сек, останавливаясь на расстоянии 10 см от мыши тело со стороны.
    7. Сохранить то же расстояние, если мышь пытается уйти. Если мышь подходы, держать руку в той же позиции и продолжать двигаться пальцы слегка. Если мышь пытается подняться вверх руку, верните его к полю с помощью свободной рукой.
    8. Завершить тест после 1 мин, вывести руки и приступить к пассивной tameness тест.
  2. Процедуры для пассивный tameness тест
    1. Выполните те же шаги, что касается активного tameness тест, но вместо остановки 10 см от мыши тело, медленно сенсорный мышь с кончиков пальцев.
    2. В той же позиции, связавшись с мыши, пока указатель мыши перемещается от оставьте пальцы. Когда мышь пытается разорвать контакт, следовать за ним, движущихся со средней скоростью около 23 см/сек и возобновления ощупь.
    3. Завершить тест после 1 мин перезапуска секундомер немедленно, чтобы начать тест пребывания на руку.
  3. Процедуры для пребывание на ручной тест
    1. Поднимите мыши за хвост, с использованием больших пинцет и осторожно поместите его на левой ладони. Держите руки близко к полу аппарата для открытого грунта.
    2. Инсульта мыши аккуратно со средней скоростью 0,5 s/инсульт, используя большой палец левой руки, до тех пор, пока он покидает руки.
    3. Повторите шаги 3.3.1 - 3.3.2 3 x.
    4. После третьего судебного разбирательства остановите видеозаписи; в настоящее время заключены все тесты tameness.
  4. После экспериментальной процедуры
    1. Весят мыши и подсчитать количество Кала и мочи в открытом поле.
    2. Марк мышь индивидуально через ухо удар.
    3. Аппарат и экспериментатор перчатки протрите салфеткой, пропитанной дезинфицирующим средством йодофора 0,2%.
    4. Очищайте аппарат сухой салфеткой.

4. поведенческого анализа

Примечание: Видео записи были забиты с помощью tanaMove версии 0.01 (Windows 7), запись событий программного обеспечения для поведенческого анализа (рис. 2). Программное обеспечение является свободно доступны (Дополнительные материалы 1) и с нашего веб-сайта (http://www.mgrl-lab.jp/MGRL_software.html). Человек, который был слеп к условиям теста, забил все кадры. Продолжительность всех поведенческих показателей измерялась с шагом 0,1 s. Во время озвучивания, наблюдатель нажатой соответствующую букву на клавиатуре (см. шаг 4.1) после отмечая данного поведения.

  1. Назначение клавиши для анализа видео
    1. Назначение клавиши для каждого поведения индекса. Использование соответствующих ключей для каждого поведения индекса имеет решающее значение для обобщения данных автоматически в шаге 4.3.
      Примечание: На рисунке 3показаны назначения, используемые в данном исследовании.
  2. Видео анализ
    1. Анализ каждого видео, запись 3 x для различных поведенческих индексов (рис. 3B). Самостоятельного ухода поведение было не забил. Убедитесь, что встроенный динамик компьютера включен для того, чтобы слышать звук таймера в видео.
    2. Запуск tanaMove.
    3. Перетащить видео файл для анализа в окне tanaMove. Убедитесь, что файл загружается и что путь и имя выводимый CSV файла в поле Файл данных [.csv] является правильным.
    4. Нажмите кнопку Готово . Это активирует новое окно для ввода назначенные клавиши.
    5. Нажмите кнопку Play , чтобы начать видео-файл. Нажмите кнопку остановить , чтобы приостановить видео файл.
    6. Нажмите клавишу A , когда мышь наблюдается «направляясь» или приближается к стороны, включая постоянный нюхать. Нажмите клавишу R , когда мышь наблюдается «locomoting» без заголовка к руке во время испытания активных tameness.
    7. Нажмите клавишу W для по крайней мере 0.3 s (по крайней мере трех интервалов в окне) когда таймер слышен на 60 s.
    8. Инициировать анализ пассивной tameness теста после левой рукой вводит видео. Нажмите клавишу A , когда мышь наблюдается направляясь или приближается к руке и ключ R когда мыши наблюдается путешествовать без заголовка к руке во время испытания пассивных tameness.
    9. Нажмите клавишу W для по крайней мере 0.3 s (по крайней мере трех интервалов в окне) когда таймер слышен на 60 s.
    10. Нажмите клавишу T когда мыши наблюдается «пребывания» на руке в тесте пребывания на руку.
    11. После пребывания на ручной тест нажмите кнопку остановить , чтобы остановить видео наблюдения.
    12. Нажмите кнопку назад и введите новое имя файла для выходных данных CSV.
    13. Нажмите кнопку Готово для того чтобы активировать новое окно для ввода назначенные клавиши.
    14. Нажмите кнопку играть , чтобы перезапустить видео кадры и начать наблюдение за активную tameness теста.
    15. Нажмите клавишу T , когда мышь наблюдается «связаться» человека, который включает в себя все добровольные контактирующих поведение, но не случайных контактов, например посадки на ладони после прыжка, во время активного tameness теста.
    16. Нажмите клавишу W для по крайней мере 0.3 s (по крайней мере трех интервалов в окне) когда таймер слышен на 60 s.
    17. Нажмите клавишу T , когда мышь позволяет экспериментатору коснуться его тела во время испытания пассивных tameness.
    18. Нажмите клавишу W для по крайней мере 0.3 s (по крайней мере трех интервалов в окне) когда таймер слышен на 60 s.
    19. Нажмите кнопку остановить , чтобы остановить видео.
    20. Нажмите кнопку назад и введите новое имя файла для выходных данных CSV.
    21. Нажмите кнопку Готово для того чтобы активировать новое окно для ввода назначенные клавиши.
    22. Нажмите кнопку играть , чтобы перезапустить видео кадры и начать наблюдение за активную tameness теста.
    23. J при клавишу мыши наблюдается «прыжки» в ходе испытания активных tameness.
    24. Нажмите клавишу W для по крайней мере 0.3 s (по крайней мере трех интервалов в окне) когда таймер слышен на 60 s. Затем запустите наблюдения пассивные tameness теста.
    25. J при клавишу мыши наблюдается «прыжки» в ходе испытания пассивных tameness.
    26. Нажмите кнопку остановить , чтобы остановить видео наблюдения, услышав звук таймер на 60 s.
    27. Нажмите кнопку назад и введите новое имя файла для выходных данных CSV.
  3. Суммировать данные
    1. Сохраните все файлы исходных данных (CSV) в той же папке с дополнительной 2. xlsm файлов (Дополнительные материалы 2).
    2. Открыть Дополнительные 2. xlsm файл и нажмите кнопку итоги .
    3. Сохранить результаты как отдельный файл и использовать его для дальнейшего анализа поведения tameness.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ранее мы проводили селективный разводить для активного tameness в miceandsuccessfully производится мышей, которые показали высокий уровень активных tameness6. Представитель результаты tameness, тесты для выбранных и невыбранных групп мышей на 15го поколения (G15) показан на рисунке 4. Мышей из выбранной группы выше забил на активной tameness тест, экспонирование значительно дольше продолжительность контакта с человеческой ру...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Представитель результаты охватывают девять поведенческих индексов от активного tameness, пассивных tameness и пребывания на руку тесты. Сравнение результатов между выбранной и контрольных групп показали явные различия в tameness. Эти результаты показывают, что три испытания являются допустимыми для измерения tameness мышей.

Tameness уровни в животных может быть трудно определить эмпирически. Несколько методов были разработаны для оценки tameness в оленя, мышей и крыс8

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторы не имеют ничего сообщать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана дотаций для научных исследований (KAKENHI) следующим образом: 15H 05724, 16H 01491 и 15H 04289.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
аппарат для открытого поляO' Хара и Компания Лтд.ОФ-3102400 раз; в 400 раз; 400 мм, сероватый поливинилхлоридный
компактный цифровой фотоаппаратRicoh Company, Ltd.CX-5производства в компании осуществляется поверх
латексных чистых перчатокAS ONEBioLab, секундомера IKG-8002
SEIKOSSBJ018
дезинфицирующего средства IodophorEcolab G.K. (CLEA Japan)CL-4123Mikro Klene

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Albert, F. W., et al. Phenotypic differences in behavior, physiology and neurochemistry between rats selected for tameness and for defensive aggression towards humans. Hormones and Behavior. 53 (3), 413-421 (2008).
  2. Belyaev, D. K. Destabilizing selection as a factor in domestication. Journal of Heredity. 70 (5), 301-308 (1978).
  3. Trut, L. Early canid domestication: the farm-fox experiment. American Scientist. 87 (2), 160-169 (1999).
  4. Price, E. O. Animal Domestication and Behavior. , CABI Publishing. New York, NY. (2002).
  5. Goto, T., Tanave, A., Moriwaki, K., Shiroishi, T., Koide, T. Selection for reluctance to avoid humans during the domestication of mice. Genes, Brain and Behavior. 12 (8), 760-770 (2013).
  6. Matsumoto, Y., et al. Selective breeding and selection mapping using a novel wild-derived heterogeneous stock of mice revealed two closely linked loci for tameness. Scientific Reports. 7, 4607(2017).
  7. Koide, T., Goto, T., Takano-Shimizu, T. Genomic mixing to elucidate the genetic system of complex traits. Experimental Animals. 61 (5), 503-509 (2012).
  8. Albert, F. W., et al. Genetic architecture of tameness in a rat model of animal domestication. Genetics. 182 (2), 541-554 (2009).
  9. Cottle, C. A., Price, E. O. Effects of the nonagouti pelage-color allele on the behavior of captive wild Norway rats (Rattus norvegicus). Journal of Comparative Psychology. 101 (4), 390-394 (1987).
  10. Hayssen, V. Effects of the nonagouti coat-color allele on behavior of deer mice (Peromyscus maniculatus): a comparison with Norway rats (Rattus norvegicus). Journal of Comparative Psychology. 111 (4), 419-423 (1997).
  11. Arakawa, T., et al. A male-specific QTL for social interaction behavior in mice mapped with automated pattern detection by a hidden Markov model incorporated into newly developed freeware. Journal of Neuroscience Methods. 234, 127-134 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

TanaMove

Похожие статьи