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Neuroscience

Hyponeophagia: A Measure of Anxiety in der Maus

Published: May 17, 2011 doi: 10.3791/2613

Summary

Mäuse und Ratten, die aufgrund ihrer angeborenen Vorsicht, zunächst langsam in Anspruch neuartige Lebensmittel, insbesondere in einem Roman Platz. Diese hyponeophagia leicht im Labor gemessen werden, obwohl Versuchstiere viel weniger ängstlich als ihre wildlebenden Artgenossen sind

Abstract

Vor dem heutigen Tag, wenn schnell wirkende und potent Rodentizide wie alpha-Chloralose seien noch nicht in Gebrauch ist, wurde die Arbeit der Schädlingsbekämpfer oft von einem Phänomen, das als "Köder Schüchternheit" bekannt behindert. Mäuse und Ratten können nicht erbrechen wegen der Dichtheit der Magenklappe des Magens, so das Problem der potenziellen Toxizität Essen sie eine Strategie der ersten Einnahme nur sehr geringe Mengen von neuartigen Substanzen entwickelt haben zu überwinden. Die Mengen eingenommen dann allmählich erhöhen, bis das Tier hat festgestellt, ob die Substanz sicher und nahrhaft ist. So die alte Rattenfänger wäre an erster Stelle eine schmackhafte Substanz wie Haferflocken, die das Fahrzeug für das Toxin werden, in dem befallenen Bereich war. Nur wenn große Mengen würden leicht konsumiert würden sie dann fügen Sie das Gift in Mengen berechnet nicht nach dem Geschmack des Fahrzeugs beeinflussen. Der vergiftete Köder, die die Tiere nun leicht aßen in großen Mengen, dann schnell ihre Funktion erfüllen.

Bait Schüchternheit ist nun in der Verhaltens-Labor als eine Möglichkeit zur Messung der Angst. Ein sehr schmackhaft, sondern neuartige Substanz, wie Mais, Nüssen oder gezuckerte Kondensmilch, ist es, die Mäuse (und Ratten) in einer neuen Situation, wie eine neue Käfig angeboten. Die Latenz um eine definierte Menge der neuen Nahrung zu konsumieren, wird dann gemessen.

Robert MJ Deacon können werden erreicht robert.deacon @ psy.ox.ac.uk

Protocol

1. Einleitung:

Mäuse und Ratten zunächst verbrauchen nur geringe Mengen eines neuartigen Lebensmittels. Es wird angenommen, weil sie geeignet, den Vergiftungen durch ihre Unfähigkeit zu erbrechen sind.

Die einzige Ausnahme ist, wenn sie vorher ein anderes Tier, dass Lebensmittel gegessen hat begegnet, wenn sie es riechen auf der ausgeatmeten Luft von ihren Kollegen, werden sie es als sicher 13 zu klassifizieren. Das ist, weil das Essen Geruch wird mit Schwefelkohlenstoff auf der anderen Ratte Atem 12 gekoppelt ist. Tatsächlich steigt Schwefelkohlenstoff selbst Nahrungsaufnahme sowohl bei Mäusen und Ratten 17. Das Phänomen wird als "soziale Übertragung von Essen-Vorlieben" und kann als einfache olfaktorischen Lernparadigma 22 eingesetzt werden. Dies ist berichtet worden, die empfindlich auf Veränderungen des Hippocampus 3, aber auch andere Studien 5 gescheitert, dieses Ergebnis zu replizieren. Es wurde vermutet, dass der Neokortex cholinergen Systems, insbesondere des orbitofrontalen Komponente 19 kann wichtiger sein als der Hippocampus cholinergen Systems für soziale Übertragung. Social Getriebe hat auch gezeigt, Beeinträchtigung des Gedächtnisses bei älteren Ratten Spur, wahrscheinlich durch eine verminderte CREB (cAMP-response element-binding protein)-Übertragung im Alter von 7 Hippocampus vermittelt.

Die Leichtigkeit, mit der Nagetiere zu erwerben ein Lebensmittel Präferenz von sozialen Getriebe hat weit reichende Folgen für hyponeophagia Tests. Wenn der Autor der Durchführung einer hyponeophagia Test mit Hippocampus lädierten und Kontrollratten, er versehentlich ein getestet Hippocampus Ratte (das war der Mais gegessen) in den Käfig der nächsten Kontrolle Ratte durch zum Testen 8. Er fraß innerhalb von 14 s, die nur die Kontrolle nicht zu haben, eine Latenz von 300 s. Große Vorsicht ist daher angezeigt, solche sozialen Übertragung von Lebensmitteln Gerüche während hyponeophagia Tests zu verhindern.

Wenn die erste hyponeophagia Test nicht in eine klare, eindeutige Ergebnis führen, können mehrere weitere Tests durchgeführt werden. Die Abbildungen 1-4 zeigen Beispiele von verschiedenen Geräten. Die Anzahl der Test-Situationen, die entwickelt werden können, ist nur durch die Vorstellungskraft des Experimentators begrenzt. Die Ergebnisse werden durch Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert. Da hyponophagia Daten ist in der Regel sehr unterschiedlich, nicht entsprechend einer Gauß-Verteilung und oft verzerrt, mit einigen Tieren gibt sehr lange Wartezeiten, sollte zunächst umgewandelt werden; eine Quadratwurzel oder log-Transformation ist besonders nützlich für das Abschneiden der extremen mehr Latenzen.

2. Gerät:

Die Abbildungen 1-4 sind als Beispiele für hyponeophagia Test-Set-ups präsentiert. Die spezifische Kombination von neuartigen Lebensmitteln und Umwelt sind nicht kritisch, wenn das Essen gut in Abbildung 1 dargestellt ist natürlich am besten, die Flüssigkeiten enthalten, geeignet, obwohl ein niblet von Zuckermais könnte auch in das Gerät gestellt werden.

In der Regel ist es eine gute Idee, die meisten von dem Boden des Gerätes mit der Nahrung gedeckt haben. Nicht nur, dass Tiere auf diese ungewöhnliche Oberfläche aversive finden scheinen, diese Technik entfällt auch verwirrt durch die Exploration vor der Feststellung der Nahrung. So ein Beruhigungsmittel Medikament erscheinen mag anxiogenen, weil es die Latenz zu finden und zu essen, die Nahrung erhöht, weil es Fortbewegung deprimiert, nicht weil es anxiogenen war. So beriet eine Veröffentlichung setzen die Lebensmittel in der Mitte ein offenes Feld 2. Nicht nur, dass dieses Ergebnis in der Fütterung Latenz durch explorative Zeit verwechselt, es führt auch eine zusätzliche Facette der Angst, dh Freiland zentralen Bereich Abneigung, ein klassisches Maß für Freiland-vermittelte Angst, die zur Vermeidung von Prädation Risiko wurde in Zusammenhang mit natürlichen Lebensräume 14. Doch in manchen Situationen könnte dies tatsächlich eine gewünschte Funktion des Experiments werden. Ein weiterer Nachteil des Experiments in 2 beschrieben wurde, dass der Köder Standard Lab Chow war in der Mitte des offenen Feld. Dies hat den doppelten Nachteil, dass es nicht neu ist, und ist auch nicht sehr schmackhaft, im Gegensatz zu Lebensmitteln wie Mais oder gezuckerte Kondensmilch. Wir haben immer gefunden, dass mit Ködern von extremen Schmackhaftigkeit erhöht nicht nur den Konflikt darüber, ob zu essen oder zu vermeiden, das neuartige Lebensmittel, sondern auch die Tiere müssen nicht übermäßig essen vor dem Test genommen werden, nur milde Deprivation ist notwendig, damit dieser Aspekt der Protokolle hier vorgestellten spiegelt die "Refinement" Aspekt der 3R von Russell und Burch 20.

2.1 Vorgehensweise:

Ration der Nahrung der Mäuse über Nacht. Entfernen Sie alle Lebensmittel aus dem Käfig Trichter am Abend vor dem Test geben dann 1 g / Maus der gewöhnlichen Diät, die etwa ein Drittel von dem, was sie normalerweise essen. Wenn sie in Gruppen gehalten sicherzustellen, dass die Stücke klein, so dass alle Mäuse können zu gleichen Teilen essen. Testen SieAm nächsten Morgen, und ersetzen Sie das Essen so schnell wie der Test beendet ist.

Richten Sie den gewählten hyponeophagia Prüfgerät, auch eine Reihe von kleinen Käfige, in denen Mäuse aus der Gruppe Heimkäfig einzeln vor und während des Tests gelegt. (Dies verhindert den Anstieg der Angst in der restlichen Mäuse in der Gruppe Käfig gelassen, die auftreten, wenn Sie entfernen schrittweise Mäuse aus einer Gruppe, auch soziale Übertragung von Essen-Vorlieben können. Es hilft auch bei der Test-Standardisierung (zwischen Gruppe und einzeln untergebracht Tiere) und sorgt dafür, dass die Tiere optimal wachsam sind.

Legen Sie eine Maus in der Prüfeinrichtung. Messen Sie die Latenzzeit zu essen. Das ist wie Essen / Trinken kontinuierlich für 2-3 definiert s. Oft werden die Mäuse schnuppern oder lecken die Lebensmittel kurz auf den ersten, sondern erst später beginnen, kontinuierlich zu essen, ohne Hemmung.

Andere Maßnahmen können auch getroffen werden. Der Zeitaufwand für Essen während eines festgelegten Zeitraums, z. B. 2 min nach der Fütterung zum ersten Mal startet, und möglicherweise auch die Menge der Nahrung während dieser Zeit verbraucht wird, kann auch gemessen werden. Hirnläsionen manchmal wirken sich diese Maßnahmen unterschiedlich 4.

2.2 Besondere Details der Ausführung eines hyponeophagia Test mit dem Gerät in Abbildung 1 dargestellt:

Eine transluzente Kunststoff Krug (ungefähre Volumen 1,5 l, 15 cm Durchmesser mit einer Tülle vorstehende weitere 2 cm) ist die Prüfeinrichtung. Vollmilch verwenden gezuckerte Kondensmilch (Nestle Carnation Marke ist hervorragend) verdünnt 50:50 mit Wasser (zur Erleichterung der Handhabung) als neuartige Lebensmittel. Enthalten die Maus auf den Boden und erleichtern Untersuchung der Milch, statt den Krug auf den Kopf mit der Tülle bilden eine kleine Nische über das Essen gut. Diese konzentriert sich die Aufmerksamkeit der Maus auf das Wohl und die Milch, so Minimierung der Auswirkungen von Behandlungen, die die Wahrnehmung beeinflussen könnten der oder Orientierung an der Nahrungsquelle.

Die Maus befindet abgewandten gut und der Krug wird sanft in Position abgesenkt, dabei nicht an den Schwanz der Mausefalle. Die Latenz von in das Gerät gestellt, um richtig anfangen zu trinken aufgenommen wird. Schnuppert an der Milch nicht zählen; mindestens zwei Sekunden von Trinkwasser auftreten sollten. Graf keine fäkale Boli und notieren Sie alle Wasserlassen (aber beachten Sie, dass diese Maßnahmen durch die Zeit in der Apparatur beeinflusst wird). Der Cut-off-Zeit beträgt 2 min. Wenn eine Maus nicht getrunken hat, indem dann, entfernen Sie sie aus dem Gerät und testen Sie noch ein oder zwei Mäuse, dann testen Sie die eine, die auf ca. 3 min später trinken konnte. Diese Zeit ist wohl optimal für Angstzustände zu verringern, während immer noch die Erhaltung eines Staates der Gewöhnung an das Gerät. Dieser Test-rest-Retest-rest-Retest-Zyklus fortgesetzt, bis die Maus frisst oder eine festgelegte Anzahl von Studien durchgeführt worden sein. Es können maximal 3-Studien sollte in den meisten Mäusen trinken, ohne den Versuch zu lang führen. Der Test-Parameter ist der (kumulativ) Latenz zu trinken.

Wie auch in anderen Tests, bei denen Geruch eine wichtige Rolle spielen könnten, sollten nicht-experimentellen Mäuse in der Apparatur vor Beginn der Prüfung gestellt werden. Folgen einer standardisierten Reinigung Protokoll zwischen allen Mäusen. Entfernen Urin / Kot, wischen Sie das Essen gut und die Kunststoff-Basis mit feuchtem von trockenen Tuch / Gewebe gefolgt. Füllen Sie die Speisen auch mit Milch (etwa 0,2 ml, an den Rand des Brunnens).

Abbildung 1
Abbildung 1. Ein Kunststoff inländischen Krug für den Einsatz als hyponeophagia Prüfeinheit umgewandelt. Gezuckerte Kondensmilch kann in den kleinen Speisen auch im Inneren der Tülle liegt, die bequem lenkt die Aufmerksamkeit der Maus direkt auf das Gerät gestellt werden. Das Bleigewicht geklebt, um die umgekehrte Basis der Kanne hilft es gegen jede Bewegung der Maus gegen die Wände zu stabilisieren.

Abbildung 2
Abbildung 2. Eine Beobachtung Kammer mit zwei weißen (angstauslösenden) weißen Einsätzen für hyponeophagia Tests. Zuckermais könnte als neuartiges Lebensmittel verwendet werden.

Abbildung 3
Abbildung 3. Ein weiterer hyponeophagia Testgerät. Das neuartige Lebensmittel ist monkey behandeln zu mischen.

Abbildung 4
Abbildung 4. Ein weiterer hyponeophagia Testgerät. Das Essen präsentiert wird gemischt gehackte Nüsse.

3. Das Ausführen mehrerer hyponophagia Experimente:

Die erste hyponeophagia Test eventuell nicht ein eindeutiges Ergebnis. Dies geschieht häufig und ist häufig auf die Grundlinie (Kontrolle) Werte zu hoch oder niedrig, was in Decke oder Boden-Effekte. Boden-Effekte traten bei der Prüfung des Hippocampus lädierten Mäusen 10; es schien, dass die Stellgröße ausreichend hoch sein, um Beobachter hattene reduziert hyponeophagia.

Es kann schwierig sein, die erforderlichen Scheu der Testsituation zu beurteilen. Wenn die Mäuse wurden schon mehrfach (nicht notwendigerweise auf Angst-bezogenen Aufgaben) testeten ihre Emotionalität Niveau wird niedriger sein, als wenn sie na zu Verhaltens-Tests und eine anxiogenen Test erforderlich sein wird ve. Dies kann oft durch eine erhöhte Testumgebung (wie in Abbildung 4) zur Verfügung gestellt werden. Aversive Lärm könnten hinzugefügt, um die Testsituation, zB ein Radio spielt mit voller Lautstärke oder ein weißes Rauschen-Generator werden. Hellere Beleuchtung würde auch Testumgebung Scheu.

Also, wenn das erste hyponeophagia Ergebnis nicht signifikant ist, versuchen einige weitere Testsituationen und führen Sie eine ANOVA mit wiederholten Messungen. Dies ist ein sehr leistungsfähiges experimentelles Design.

4. Erwartete Ergebnisse:

Hippokampalen Läsionen erzeugen eine starke Abnahme in hyponeophagia bei Mäusen 10 und neuere unveröffentlichte Arbeit hat gezeigt, dass diese, wie bei der Ratte 1, aufgrund der ventralen Region des Hippocampus. Mäuse ohne den KATP-Kanal-Untereinheit Kir6.2 zeigte hyponeophagia in einem Test, aber weniger erhöht in einem anderen 9, ein verwirrendes Ergebnis, aber eine, die Betonung, dass Unterschiede in der Testumgebung kann eine deutliche Wirkung auf das Ergebnis haben dient, und weist auch auf die Nützlichkeit der Durchführung mehrerer Tests. 129S2/SvHsd Mäuse wurden mehr als hyponeophagic C57BL/6JolaHsd 6. In der Tat zeigte ein Vergleich von mehreren Inzucht-Mausstämmen markiert inter-Dehnungs-Unterschiede 21.

Discussion

Die Latenz Zahlen in hyponeophagia Tests sind in der Regel sehr unterschiedlich. Die hier beschriebene Technik, der Einführung eines festgelegten Zeitraums für das Tier zu essen, dann erneute Tests später, wenn es zu essen ausfällt, dient zur Minimierung des Risikos von ultra-langen Wartezeiten und spart den Experimentator Zeit.

Ein Vorteil der hyponeophagia über Angst Tests wie der plus-maze, ist, dass, wenn die Ergebnisse des ersten Tests auf statistische Signifikanz nicht erreichen, ein weiterer Testlauf kann mit einem anderen Roman Testumgebung und Nahrung, als die Art der Angst zu messenden scheint das gleiche und nicht qualitativ verändert, indem die zuvor ausgeführten Tests werden, anders als in der plus-maze 16. Wiederholte Messungen ANOVA können dann verwendet werden, um die Testreihen zu beurteilen.

Es ist nun bekannt, dass verschiedene Aspekte der Emotionalität von den Überbegriff "Angst" 11,15,18 abgedeckt sind. Mäuse, die Veränderungen in hyponeophagia nicht unbedingt zeigen Veränderungen im offenen Bereich, erhöhten Plus-Labyrinth oder Hell-Dunkel-Box-Tests. So das Gehirn Systemen zugrunde liegende Performance auf diesen Tests müssen zumindest etwas anders. Zum Beispiel kann der Hypothalamus und Amygdala auch in hyponeophagia teilnehmen, da sie mit (unter anderem) Regulation der Nahrungsaufnahme angeht.

Disclosures

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Acknowledgments

Der Wellcome Trust für die Bereitstellung von Open-Access-Finanzierung der Universität Oxford. Robert Deacon ist ein Mitglied der Oxford OXION Gruppe, die von Wellcome Trust gewähren WT084655MA finanziert.

References

  1. Bannerman, D. M., Rawlins, J. N. P., McHugh, S. B., Deacon, R. M. J., Yee, B. K., Bast, T., Zhang, W. -N., Pothuizen, H. H. J., Feldon, J. Regional dissociations within the hippocampus - memory and anxiety. Neurosci. Biobehav. Rev. 28, 273-283 (2004).
  2. Britton, D. R., Thatcher-Britton, R. A sensitive open-field measure of anxiolytic drug activity. Pharmacol. Biochem. Behav. 15, 577-582 (1981).
  3. Bunsey, M., Eichenbaum, H. Selective damage to the hippocampal region blocks long-term retention of a natural and non-spatial stimulus-stimulus association. Hippocampus. 5, 546-556 (1995).
  4. Burns-Lindsay, H., Annett, L., Kelley, A. E., Everitt, B. J., Robbins, T. W. Effects of lesions to amygdala, ventral subiculum, medial prefrontal cortex, and nucleus accumbens on the reaction to novelty: Implication for limbic-striatal interactions. Behav. Neurosci. 110, 60-73 (1996).
  5. Burton, S., Murphy, D., Qureshi, U., Sutton, P., O'Keefe, J. Combined Lesions of Hippocampus and Subiculum Do Not Produce Deficits in a Nonspatial Social Olfactory. J. Neurosci. 20, 5468-5475 (2000).
  6. Contet, C., Rawlins, J. N. P., Deacon, R. M. J. A comparison of 129S2/SvHsd and C57BL/6JOlaHsd mice on a test battery assessing sensorimotor, affective and cognitive behaviours: implications for the study of genetically modified mice. Behav. Brain Res. 124, 33-46 (2001).
  7. Countryman, R. A., Gold, P. E. Rapid forgetting of social transmission of food preferences in aged rats: Relationship to hippocampal CREB activation. Learn. Mem. 14, 350-358 (2007).
  8. Deacon, R. M. J., Bannerman, D. M., Rawlins, J. N. P. Anxiolytic effects of cytotoxic hippocampal lesions in rats. Behavioral Neuroscience. 116, 494-497 (2002).
  9. Deacon, R. M. J., Brook, R. C., Meyer, D., Haeckel, O., Ashcroft, F. M., Miki, T., Seino, S., Liss, B. Behavioral phenotyping of mice lacking the KATP channel subunit Kir6.2. Physiol. Behav. 87, 723-733 (2006).
  10. Deacon, R. M. J., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Hippocampal cytotoxic lesion effects on species-typical behaviors in mice. Behav. Brain Res. 132, 203-213 (2002).
  11. File, S. E. Behavioural detection of anxiolytic action. Experimental approaches to anxiety and depression. Elliot, J. M., Heal, D. J., Marsden, C. A. Wiley. London. 25-44 (1992).
  12. Galef, B. G., Mason, J. R., Preti, G., Bean, N. J. Carbon disulfide: A semiochemical mediating socially-induced diet choice in rats. Physiol. Behav. 42, 119-124 (1988).
  13. Glickman, S. E., Morrison, B. J. Some behavioral and neural correlates of predation susceptibility in mice. Commun. Behav. Biol. A. 4, 261-267 (1969).
  14. Gray, J. A., McNaughton, N., N, The neuropsychology of anxiety. 2nd ed, Oxford University Press. Oxford, England. (2000).
  15. Holmes, A., Rodgers, R. J. Prior exposure to the elevated plus-maze sensitizes mice to the acute behavioral effects of fluoxetine and phenelzine. Eur. J. Pharmacol. 459, 221-230 (2003).
  16. Mason, J. R., Bean, N. J., Bennett, G., Galef, B. G. Attractiveness of carbon disulfide to wild Norway rats. Proceedings of the Thirteenth Vertebrate Pest Conference. 94-97 (1988).
  17. Ramos, A., Berton, O., Mormede, P., Chauloff, F., F, A multipletest study of anxiety-related behaviours in six inbred rat strains. Behav. Brain Res. 85, 57-69 (1997).
  18. Ross, R. S., McGaughy, J., Eichenbaum, H. Acetylcholine in the orbitofrontal cortex is necessary for the acquisition of a socially transmitted food preference. Learn. Mem.. 12, 302-306 (2005).
  19. Russell, W. M. S., Burch, R. L. The principles of humane experimental technique. Methuen. London. (1959).
  20. Trullas, R., Skolnick, P. Differences in fear motivated behaviors among inbred mouse strains. Psychopharmacology. 111, 323-331 (1993).
  21. Wrenn, C. C. Social Transmission of Food Preference in Mice. Curr. Prot. Neurosci. (2004).
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Deacon, R. M. Hyponeophagia: A Measure of Anxiety in the Mouse. J. Vis. Exp. (51), e2613, doi:10.3791/2613 (2011).More

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