8 августа 2015 г.
В этой статье описывается новый протокол количественного измерения социальной мотивации у мышей с использованием оперантного обусловливания для социального вознаграждения. Протокол полезен для измерения социальной мотивации на мышиных моделях аутизма и других расстройств социального поведения.
Общая цель этой процедуры — количественная оценка социальной мотивации и лабораторных мышей. Это достигается путем обучения каждой тестовой мыши ассоциировать нажатие рычага с социальным вознаграждением. Второй шаг заключается в тестировании каждой мыши в серии сеансов, в которых количество усилий, необходимых для получения социального вознаграждения, увеличивается с каждым испытанием.
Затем каждая тестовая мышь обучается различать два рычага и вознаграждения. Последний шаг состоит в том, чтобы протестировать каждую мышь в серии сеансов, в которых они могут выбрать между этими непредвиденными обстоятельствами, что приведет либо к социальному вознаграждению, либо к вознаграждению. В конечном счете, эти парадигмы оперной социальной мотивации позволяют исследователям количественно оценить социальную мотивацию и сравнить этот уровень с уровнем пищевого вознаграждения.
Основное преимущество этой методики перед существующими методами заключается в том, что данная парадигма требует все больше усилий для получения социального вознаграждения, чем выполнение задач. Простое измерение времени, проведенного в непосредственной близости от социального партнера Продемонстрируют процедуру Брианна Лам, Меган Рэймонд, Эми Паттерсон и Марианна Сламма из моей лаборатории. Чтобы начать установку модульных челночных коробок центрального канала для использования в тестировании социального поведения, установите проволочную сетку на лицевой стороне программируемой гильотинной двери, чтобы разделить камеры и обеспечить ограниченный социальный контакт между ними.
Дверца делит бокс на две камеры, обозначая одну камеру как испытательную камеру, а другую как целевую камеру на стене, противоположной двери. Поместите контейнер для еды с жидким ковшом между двумя мышиными рычагами программы. Рычаги мыши либо открывают дверцу гильотины, либо предоставляют вознаграждение за жидкую пищу.
В зависимости от требований к испытаниям запрограммируйте ручную кнопку на открытие двери при нажатии. Во время процедуры формования следите за активностью тестовых мышей с помощью цифровой видеокамеры, установленной над испытательной камерой. Весь аппарат заключен в звукопоглощающий бокс
.Начните с помещения тестовой мыши в тестовую камеру, а мышь для стимулов, соответствующего возрасту и полу, в целевую камеру. Наблюдайте за тестовой мышью в испытательной камере с помощью установленной видеокамеры. Пока тестовая мышь исследует камеру, вручную запускайте дверцу гильотины, чтобы она открылась.
При приближении к рычагу оставьте дверцу гильотины открытой в течение 15 секунд на усиление. Тренируйте каждую мышь в течение 30 минут в день, пока она не продемонстрирует не менее 10 оперантных реакций в трех из пяти последовательных сеансов тестирования. Отстраняйте мышей от исследования, если они не достигают этого критерия после 30 ежедневных тренировок.
Чередуйте стимульные мыши, используемые во время формования, так, чтобы каждый день использовалась новая мышь. Очищайте коробки челноков между каждой тренировкой, используя 70% этиловый спирт. Кроме того, в конце дня тестирования очистите все оборудование с использованием дезинфицирующего моющего средства.
Во время тестирования используйте пул мышей с новыми стимулами, достаточно большой, чтобы они не повторялись в течение 10 ежедневных тестовых сессий. Для начала поместите обученную тестовую мышь в тестовую камеру, а стимульную мышь — в целевую камеру. Запрограммируйте дверь на открытие таким образом, чтобы количество нажатий на рычаг, необходимое для получения социального вознаграждения, увеличивалось с фиксированной скоростью в три раза при каждой попытке.
Завершите сеанс, когда тестовая мышь остановится. Нажатие на рычаг в течение пяти минут подряд. Запишите последнее усиленное соотношение в качестве точки разрыва.
Проверяйте каждую мышь в течение 20 последовательных ежедневных сеансов или не менее 10 тестовых сеансов. После асимптотических уровней производительности наблюдаются. Протрите коробки с челноками между каждым сеансом тестирования, как было продемонстрировано ранее После тестирования в парадигме социальной мотивации одни и те же мыши обучаются задаче, которая включает в себя вознаграждение за еду.
Приготовьте сгущенное молоко, подслащенное 0,2% сахарозой, для использования в качестве жидкой пищи в качестве награды. Далее программа, одним рычагом открываем дверцу, а другим преподносим жидкую пищу в награде. Чередуйте вручение награды.
Чтобы избежать смещения рычага у тестовых мышей, начните с помещения мышей в соответствующие камеры. Во время каждой сессии должна быть активна только одна презентация с рычагом и наградой. Тренировка состоит из шести часовых сессий, которые чередуются между непредвиденными обстоятельствами каждый день во время программы тестирования графика подкрепления в фиксированном соотношении три к одному, так что каждый третий рычаг нажатия с каждой стороны усиливается.
Продолжайте тестирование в течение 60 минут в день в течение 20 дней или не менее 10 ежедневных сеансов после наблюдения за асимптотическими уровнями производительности. Очистите коробки челнока, как показано ранее. Средняя точка разрыва у мышей с индивидуальным размещением B 6 была аналогична таковой у мышей с групповым размещением B 6, в то время как мыши BTBR с групповым размещением показали значительно более низкую точку разрыва.
Мыши BTBR получали значительно меньше пищевых наград по сравнению с мышами B six. В то же время обе группы получали больше продовольственных вознаграждений, чем социальных. Эти результаты показывают разницу в производительности между генотипами трансгенной линии мышей.
Дополнительное исследование с участием другой трансгенной линии мышей показало, что гетерозиготные мыши имеют более высокую точку разрыва по сравнению с братьями и сестрами дикого типа. Другие методы, такие как видеонаблюдение за тестовыми мышами и мышами-стимулами, могут быть использованы для того, чтобы ответить на дополнительные вопросы, например, какие конкретные формы социального поведения проявляются во время презентации социального вознаграждения. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как использовать оперантное обусловливание для количественной оценки социальной мотивации у лабораторных мышей.
Эта процедура может быть особенно полезна для фенотипирования мышиных моделей аутизма и других расстройств социального поведения.
В данной статье описывается протокол количественной оценки социальной мотивации у мышей с помощью оперантного обусловливания для получения социального вознаграждения. Этот метод особенно полезен при изучении моделей аутизма и других расстройств социального поведения у мышей.
Количественная оценка социальной мотивации на мышиных моделях имеет решающее значение для снижения рисков при валидации нейропсихиатрических мишеней на ранних этапах и фенотипическом скрининге. Парадигмы оперантного обусловливания, в которых сравнивается социальное вознаграждение и пищевое вознаграждение с учетом затрачиваемых усилий, позволяют осуществлять надежное и воспроизводимое измерение мотивационных фенотипов, имеющих значение для аутизма и расстройств социального поведения. Данный подход повышает прогностическую достоверность трансляционных исследований и позволяет эффективно определять приоритетность проектов в портфеле программ разработки нейроповеденческих терапевтических средств.
Данная парадигма оперантного обусловливания интегрирована в континуум от поиска новых соединений до доклинических исследований при разработке нейропсихиатрических препаратов.