הערכת התנהגויות אינטראקציה חברתית

Summary

כאן אנו מתארים פרוטוקול מפורט לבדיקה של חברותיות בעכברים באמצעות חברותיות של קרולי והעדפה מבחן החידוש החברתי. אנו מתארים את היתרונות יישומים אפשריים עבור הליך זה, כולל פרטים קריטיים חשוב הפירוש הנכון של התוצאות.

Abstract

אינטראקציות חברתיות הן מרכיב בסיסי ובעלי כושר הסתגלות של הביולוגיה של מינים רבים. הכרה חברתית היא קריטית עבור המבנה והיציבות של רשתות ומערכות יחסים המגדירים החברות. עבור בעלי חיים, כגון עכברים, הכרה conspecifics עשוי להיות חשוב לשמירה על היררכיה חברתית בחירה בן זוג ^1.

מגוון של הפרעות נוירופסיכיאטריות מאופיינים הפרעות התנהגות חברתית והכרה חברתית, כולל דיכאון, בספקטרום האוטיזם, הפרעות דו קוטבית, הפרעות כפייתית, וסכיזופרניה. מחקרים על בני אדם, כמו גם בבעלי חיים (למשל, תסיסנית melanogaster, Caenorhabditis elegans, מ.א.ס. מאסכאלאס, Rattus norvegicus) זיהו גנים המעורבים בוויסות של התנהגות חברתית ^2. כדי להעריך חברותיות במודלים של בעלי חיים, בדיקות התנהגותיות פותחו מספר (הנסקרת ב ^3). מחקר אינטגרטיבי במודלים של בעלי חיים באמצעות בדיקות מתאימות התנהגות חברתית עשוי להוביל לפיתוח טיפולים משופרים עבור psychopathologies חברתית.

המבחן שלוש קאמרית פרדיגמה המכונה חברותיות של קרולי והעדפה פרוטוקול חידוש חברתי הועסק בהצלחה ללמוד השתייכות חברתית זיכרון חברתי בכמה שורות עכבר מולדת ו מוטציה (לדוגמא: ^4-7). העיקרון המרכזי של מבחן זה מבוסס על הבחירה החופשית של העכבר נושא לבלות בכל התאים שלוש תיבת במהלך שני מפגשים ניסיוני, לרבות קשר עקיף עם אחד או שניים עם עכברים בה הוא מוכר. כדי לכמת את הנטיות החברתיות של העכבר ניסיוני, את המשימות העיקריות הן למדוד) את הזמן עם רומן conspecific ב) העדפה רומן לעומת conspecific מוכר. לפיכך, עיצוב ניסיוני של בדיקה זו מאפשרת הערכה של שני היבטים קריטיים אבל להבדיל של התנהגות חברתית, כגון השתייכות מוטיבציה חברתית /, כמו גם הזיכרון החידוש החברתי. "לחברותיות" במקרה זה מוגדר הנטייה לבלות עם עכבר נוסף, לעומת משך הזמן לבד בחדר זהה, אך ריק ^7. "העדפת החידוש החברתי" מוגדר הנטייה לבלות עם עכבר unencountered בעבר ולא עם העכבר מוכר ^7. בדיקה זו מספקת תוצאות חזקות, אשר לאחר מכן יש לנתח בזהירות, לפרש ותמך / ומאושר ע"י מבחני חברתיות חלופיות. בנוסף יישומים ספציפיים, המבחן של חברותיות קראולי ניתן לכלול כמרכיב חשוב של המסך כללי ההתנהגות של עכברים שעברו מוטציה.

Protocol

1. ציוד חדר הגדרת:

1. מנגנון עבור חברותיות של קרולי והעדפה מבחן חידוש חברתי מורכב מלבני, שלושה קאמרית התיבה. תא כל 19 x 45 ס"מ וקירות חלוקת עשויים פלסטיק ברור, עם קטע באמצע פתוחה, המאפשרת גישה חופשית אל כל תא.
2. השתמש בשני כוס כמו זהה, חוט מיכלים עם מכסים נשלפים כי גדול מספיק כדי להכיל עכבר אחת. אלה ממוקמות בצורה אנכית בתוך המנגנון, אחד בחדר כל אחד מהצדדים, יכיל את העכבר תמים / לא מוכרים. מיכל כל מורכבת חוטי מתכת כדי לאפשר חילופי אוויר בין פנים וחוץ של אינטראקציות גליל אך קטן מספיק כדי למנוע פיזית ישירה בין חיה מבפנים עם אחד בחוץ.
3. בדיקה התנהגותית יש לבצע 9:00-06:00.
4. התאורה הכללית בחדר היא 650 לוקס.
5. להעסיק 6.0 אובזרוור (Noldus) התוכנית (או חלופה ראויה) לנטר ולהקליט את תצפית ומעקב פרמטרים, כאמור בסעיף 4.3.
6. לאחר כל ניסוי, לנקות את כל החדרים עם אתנול 70% (בין עכברים) ולאחר מכן עם Clidox 01:05:01 (בין הכלובים) כדי למנוע הטיה קיו חוש הריח כדי להבטיח חיטוי נאות, בהתאמה.
7. מי שהופך את ההתבוננות צריך להיות לפחות 2 מטרים מן המנגנון.

2. בעלי חיים הכנה:

1. בית 3-5 עכברים בכל כלוב בחדר עם מחזור אור / חושך 12 לשעה (אורות בשעה 07:00) עם גישה כרצונך מודעה מזון ומים, על פי הסטנדרטים והדרישות של טיפול מקומי הדרכה ועדת בעלי חיים ופרוטוקולים.
2. העברת כל הכלובים המכיל עכברים לחדר התנהגותיות 30 דקות לפני המשפט הראשון מתחיל.
3. ישנם שני סוגים של העכבר נדרש לצורך הניסוי הזה, אחד אשר משמש נאיבית שליטה או בעל חיים "unfamiliarized" אחת נשוא הבדיקה. עבור העכבר לשלוט להשתמש בעכבר של אותו רקע (בדרך כלל C57BL6), גיל (בדרך כלל 8-12 שבועות), מין ומשקל, ללא כל מגע קודם (לא להמלטה) עם העכבר את הנושא. שני עכברים שליטה נדרשות לכל ניסוי, אחד משמש למפגש אני ועוד לפגישה השנייה. העכברים אותה שליטה עשויים לשמש בין הניסויים.

3. הרגלה (התאמה):

1. לבודד את התאים על ימין ועל שמאל באמצעות חלוקת קירות פרספקס.
2. המקום ריק הבלימה כוסות חוט באמצע החדר על ימין ועל שמאל (אחד לכל אתר ואתר).
3. מניחים את העכבר נושא במרכזו של החדר האמצעי של הסתגלות.
4. להרגיל במשך 5 דקות.

4. שיוך ההיבט החברתי של מבחן (מושב אני):

1. מקום אחד העכברים השליטה ("גר 1") בתוך כוס חוט הבלימה שנמצא באחד החדרים הצדדיים. המיקום של הזר 1 בצד ימין או שמאל של החדר משתנה באופן שיטתי בין הניסויים.
2. הסר את הקירות בין התאים, כדי לאפשר גישה חופשית העכבר את הנושא כדי לחקור כל אחד משלושת החדרים.
3. מיד להתחיל מעקב הקלטה הפרמטרים הבאים:
   1. משך
   2. מספר ישיר (פעיל) מגעים בין העכבר את הנושא הדיור כוס בלימה או לא דיור העכבר 1 זר, עבור חדר בנפרד. מגע ישיר בין העכבר את הנושא ואת כוס בלימה, או מתיחה של הגוף של העכבר את הנושא באזור 3-5 ס"מ סביב הספל נחשבת קשר פעיל;
   3. משך
   4. מספר התנהגויות אחרות של העכבר את הנושא בתא אחד, כולל, חוסר הליכה, הטיפוח העצמי של כל תנועות הגוף במשך יותר מ 5 שניות ("הקפאה"), כמו גם התנהגות חריגה, כגון התנהגות, קפיצות חוזרות ונשנות, וכו ';
   5. משך
   6. מספר הערכים לתא אחד. העכבר הוא נחשב בתא כאשר ראשו ארבע כפות רגליים נכנסו לתוך החדר.
4. משך הפגישה אני הוא 10 דקות.

5. מושב חברתי טריות / העדפה של מבחן (מושב II):

1. המקום עכבר השליטה השני ("Stranger 2") בתוך כוס חוט הבלימה זהה בתא הצד הנגדי (שהיה ריק במהלך הפגישה אני). צג את הפרמטרים אותם תיאר 4.3, המבדילים את ההתנהגויות בין העכבר את הנושא בנוכחות זר 1 בהשוואה זר 2.
2. משך הפגישה השנייה היא 10 דקות.

6. ניתוח סטטיסטי:

1. באמצעות התוכנית 6.0 מקור (או חלופה ראויה) לנתח את הפרמטרים הבאים, תוך שימוש בנתונים שנרשמו:
   1. המספר הכולל של אנשי קשר
   2. משך הזמן הכולל של מגעים בין mous ניסיונידואר וריק הבלימה לעומת כוס או כוס Stranger דיור 1 (בפגישה אני), או בין העכבר ניסיוני ואת הזר דיור כוס 1 vs Stranger 2 (בפגישה השנייה);
   3. ובממוצע לכל איש קשר;
   4. מספר משך סך של התנהגויות אחרות (הקפאה, טיפוח עצמי, הליכה)
   5. סה"כ זמן על ידי העכבר את הנושא בתא אחד.
2. ניתוח הבדלים משמעותיים עבור כל אחד מהפרמטרים הנ"ל, על ידי השוואת קבוצות:
   1. כוס "ריק" הבלימה לעומת "זר 1" עבור סוג בר (WT) נושא
   2. הבלימה "ריק" כוס לעומת "זר 1" עבור העכבר הניסוי (למשל פצצה, עכבר מהונדס או סמים מטופלים וכו ').
   3. "1 Stranger" לעומת "זר 2" עבור נושא WT
   4. "1 Stranger" לעומת "זר 2" עבור העכבר ניסיוני (נוק אאוט, מהונדס, או סמים מטופלים וכו ').
3. נוכח כל בסיס הנתונים של הפרמטרים כאמור מושב אני: נושאים WT וניסיונית: מושב שני: WT ונושאים ניסיוני, כפי שמוצג באיור 1 (A ו-B) ו 2 (A ו-B), בהתאמה.

כמו כן, מומלץ להביא בחשבון פרמטרים נוספים, המסייעים סטנדרטיזציה בדיקה זו, כגון ניסיון קודם לזהות דפוסי התנהגות העכבר ספציפיים, כגון מרחרח, טיפוח, משפשף, לחימה, הרכבה, אשר יכול להיות תלויה במידה רבה על תצפיות אישי סובייקטיבי . האדם מתנהג כמו הקלטה של ​​פרמטרים התנהגותיים במהלך הבדיקה צריך להיות עיוור לתנאי גנוטיפ או טיפול במידע זה לאחר מכן מפוענח.

7. נציג תוצאות:

דוגמה של שני שלבים של הבדיקה אינטראקציה חברתית מוצג איורים 1 ו -2. הפגישה הראשונה של הבדיקה מאפשר הערכה של השתייכות חברתית המוטיבציה של העכבר את הנושא. בחלק זה של המבחן, עכבר הזר היה מוקף כוס תיל מעגלי כי מותר לפנות את האף, אבל מנעה הלחימה בין העכברים. תנאים אלה מבטיחים כי הגישות החברתיות הן ביוזמת העכבר את הנושא והם חקירה בלבד, ללא מגע פיזי ישיר. העכבר יש את זכות הבחירה להקדיש זמן רב יותר סביב כוס בלימה המכילה את העכבר זר או להימנע מכל מגע על ידי הזזת לתא עם כוס הריקה. פרמטרים אחרים, כגון מספר אנשי קשר בודדים, ניתן להשתמש נוספים משך בילה ליד העכבר זר.

בדרך כלל, סוג החיה בטבע יבלו זמן משמעותי יותר בתא עם זר 1 לעומת תא עם כוס ריקה (איור 1 א), המציין חברתיות רגיל, מוטיבציה חברתית והשתייכות. ב-GSK 3α נוקאאוט בעכברים, למשל, אין הבדלים משמעותיים בין משך הזמן עם כוס ריקה לעומת כוס המכילה זר 1 (איור 1 ב '), המעיד על חברותיות לקויי במודל בעלי חיים אלה ^6.

המושב השני של הבדיקה נועדה להעריך חדשנות חברתית זיכרון חברתי. בחלק זה, העכבר נושא יש בחירה חופשית בין העכבר הראשון, שכבר נחקר לא מוכר (Stranger 1), עכבר לא מוכר רומן (Stranger 2). בדרך כלל, חיה WT נזכר הקשר הקודם שלה עם זר 1, ו, בפגישה זו, נוטה לבלות יותר זמן עם העכבר נתקל לאחרונה (Stranger 2), המעיד על זיכרון חברתי נטייה שלם של חוויות רומן (איור 2 א).

בניגוד wild-type עכברים, GSK-3α חיות מוטנטים לא מראים העדפה תא המכיל העכבר החדש הציג (Stranger 2) על תא המכיל העכבר מוכר היום (Stranger 1) בפגישה השנייה (תרשים 2B). התנהגות אדישה של עכברים KO במבחן זה מעיד על מוטיבציה חברתית ירד חידוש.

. איור 1 אני מושב: השתייכות חברתיות חברתי. משך הזמן הממוצע (± SEM) בחדר עם הזר ("צד זר") לעומת חדר מול ("הצד הריק"). בניגוד לגברים WT (A), KO (ב) בעלי חיים לא הצליחו להוכיח העדפה הקרבה החברתית ידי לבלות אותו בתאי שניהם. *** P ≤ 0.0001 בקבוצה WT.

איור 2 מושב שני:. זיכרון חידוש חברתיות. ממוצע משך זמן (± SEM) בחדר עם העכבר מוכר משלב חברתיות ("גר 1") ואת בחדר ממול עם עכבר חדש לא מוכר ("גר 2"). בניגוד לגברים WT (A), KO (ב) בעלי חיים לא הצליחו להוכיח העדפה חברתית על ידי חידוש לבלות אותו בתאי שניהם. *** P ≤ 0.0001 בקבוצה WT.

Discussion

מ.א.ס. מאסכאלאס הוא מין חברתי העוסק רמות גבוהות של אינטראקציה חברתית הדדית, התנהגות קינון, מינית, הורות משותפת, ריח סימון טריטוריאלי ואגרסיבי ^8-10 התנהגויות. המבחנים פותחו מספר לבחון את ההתנהגות החברתית של עכברים (הנסקרת ב ^3). כאן, אנו מציגים מבחן מועסק נרחב להעריך חברותיות בעכברים. חברותיות של קרולי והעדפה מבחן חידוש חברתי פותחה במקור על ידי קרולי ועמיתיו ^{7, 11.} ישנם מספר יתרונות הפרדיגמה שלושה החדר, אשר לשפר את אמינות הנתונים לבדיקה של חברותיות, השתייכות חברתית, זיכרון חברתי העדפה, באמצעות נהלים דומים. סגוליות העיקרית של המבחן הזה הוא העיצוב בו עכבר, בעבר unencountered על ידי חיה את הנושא, ממוקם תחת כוס תיל מסוגל לנוע בחופשיות. הדבר מונע מגע פיזי ישיר, ביטול הלחימה ו / או התנהגות תוקפנית אך מאפשר אינטראקציות חושית (ריח, מראה, צליל, טעם). בתנאים אלה, את העכבר יוזם הניסוי ומפסיקה כל האינטראקציות, תמיד שיש בחירה בין העכבר מוכר לעומת מכולה ריקה (בפגישה 1), או בין העכבר מוכר (Stranger 1) לעומת העכבר רומן (Stranger 2). לדוגמה, אחד קאמרית בדיקות אינטראקציה חברתית, עכבר הנושא נחשף זר באותו תא, ומאחר עכברים שניהם מסוגלים לנוע בחופשיות המגע הפיזי הנ"ל פעיל נוטה להיות דומיננטי לא ניתן לבטל. מנגנון שלושה קאמרית הוא הרבה יותר גדול מאשר מכשיר קאמרית טיפוסית אחת, אשר מאפשר את העכבר נושא להישאר בקרבת או להעביר הרחק העכבר זר. לפיכך, רמת הלחץ של מבחן חברותיות של קרולי נמוך נגרם בעיקר על ידי הצבת העכבר ניסיוני לסביבה רומן, המאפשר חזרה על המבחן הזה לאורך זמן, למשל בגילים שונים של הדור עכבר זהה: מבוגרים לעומת צעירים. על ידי השוואת קבוצה צעירה של בעלי חיים עם הדור זהה אך מבוגר, אפשר מעקב להבחין בין פגיעה בזיכרון חברתי הכרה לעומת חברתי ו / או ליקויים קוגניטיביים, אשר ניתן לצפות מושב 2, להיות קשור לגיל תלוי בפיזיולוגיה.

מבחן זה יחסית זמן רב (~ 40 דקות לכל עכבר), המהווה חיסרון. עם זאת, הרפרטואר של מספר פרמטרים ספציפיים ניתן לנטר recoded (ידני ו / או וידאו), המתיר ניתוח חזקים. לדוגמה, חלק של פרמטרים נוספים, כגון הקפאת ו / או התנהגות הטיפוח העצמי, עשוי להצביע על חרדה מוגברת וירידה במוטיבציה להתנהגות חברתית. על ידי שימוש באותו פרוטוקול, עכברים יכולים להערכה מחדש ביום הבא עם העכבר אותו זר 1 כדי לשלול השפעה של חרדה חברתית. פרמטרים נוספים (כגון מקשקש בזנב, נושכת כוס חוט היכן ממוקם Stranger 1) יכול להיות מועיל להבחין בהתנהגות אגרסיבית הידידות מול יוצאת דופן כלפי בעל חיים את הרומן. חרדה נצפה יכול להיות בגלל הסתגלות בלתי הולמת של העכברים לחדר הניסוי, התאורה בחדר מוגזם, עכבר בריאות לקויה, או כתוצאה של הנדסה גנטית ו / או neophobia (בכמה דגמים KO). יתר על כן, הרגלה לקוי עלול להתפרש מוגבלות קוגניטיבית, ועלול להשפיע על תוצאות הפגישה השנייה. לפני חשיפת עכברים לבדוק את זה, חשוב חיות כפוף בריאות כללית ההקרנה נוירולוגיות, כולל טמפרטורת הגוף והמשקל, בדיקה המעיל, ועל סדרה של בדיקות רפלקס הבאים: זיף, ליישר, אוזניים עווית, לכת קרקוש מפתח ( המתואר ^12-15). בדיקות התנהגותיות נוספות יכול להיות מועיל בתגובות ספציפית להפלות. מספר גדל של אנשי קשר ו / או עלייה משך הכולל של אנשי קשר עם פעילים הקשורים אולי התנהגות היפראקטיבית של כתמי עכבר ספציפיים, אשר ניתן לאשר באמצעות בדיקת שדה פתוח (למדוד פעילות של תנועה). משך ירידה ו / או מספר אנשי הקשר עשויה להיות קשורה דיכאון ו / או חרדה, כמו התנהגות, אשר ניתן להעריך באמצעות FST, TST או EPM, אפס מבוך, בדיקות אור / חושך, בהתאמה (המתואר ^{6, 13 , 15).}

לאחר תנאים מתאימים מוחלים נצפו הבדלים משמעותיים, יש דרישה לבצע מעקב בדיקות, כדי לאשר את הממצאים. Olfaction ממלא תפקיד מרכזי בהכרה חברתית מכרסמים, מאז תתרנות או המושרה כימית או הסרת אבני איבר vomeronasal הפרט הכרה ^{16, 17.} עכברים נוטים להריח ריח רומן ואז מהר להרגיל את החידוש שלה. המבחן הנורה חוש הריח יכול לשמש למטרה זו (המתוארת ^{6, 7).}

ישנם גם שינויים ושימוש חלופי מבחן של שלושה חברותיות תא תא, כגון הערכת התנהגות אימהית, על ידי בחינת זמןבילה על ידי הנקבה נושא בקרבה כוס המכילה גוריה (המשקף מוטיבציה אימהית), כמו גם מוטיבציה מינית, על ידי הערכת התגובה של נבדק זכר / נקבה אל נקבה / זכר תחת כוס במקום זר 1 בפגישה 1 ^{7, 11.}

בדיקות נוספות שניתן להשתמש בהם כדי לבחון חברותיות בעכברים באמצעות גישות חלופיות / פרדיגמות, כגון אינטראקציה חברתית בכלוב בבית ו / או בסביבה רומן (חד תא מבחן אינטראקציה חברתית), הפורץ תושב הבדיקה, מחיצה הבדיקה, הגישה החברתית , הגומלין החברתיים, וכו 'אינטראקציה (המתואר ^{3, 18).} קולות בטווחים קולי קולי, רמזים חזותיים, התעורר אצלם ובדרך משושי עשוי גם לתרום תקשורת של מידע על קשרים חברתיים (הנסקרת ב ^19).

חברותיות לקויי והתנהגות חברתית dysregulated היה מעורב גם סימן ההיכר של הפרעות פסיכיאטריות רבות. לדוגמה, ספקטרום האוטיזם מהפרעה וסכיזופרניה הן המאופיינת גירעונות ניכרת קוגניציה חברתית והתנהגות חברתית ^20, ושיבושים של התוצאה היחסים החברתיים לסיכון מוגבר של דיכאון ^21. לפיכך, הבדיקה המתואר כאן ניתן להשתמש במודלים של בעלי חיים בתנאים הנ"ל. יתר על כן, מבחן זה ישים להערכת ההשפעות האפשריות של חומרים פרמקולוגיים על חברותיות (הנסקרת ב ^{3, 22-24).}

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ethanol 70% (commercial Alcohols)	MSH	19901
Clidox 1:5:1 Base Activator	Pharmacal	96130F 95130F	1 part Base to 5 parts water to 1 part Activator