Den jämförande arter tillvägagångssätt tillåter beteende neuroforskare att utforska olika neurobiologiska faktorer som är förknippade med specifika beteenden ses som kännetecknande för en viss djurmodell. Med utnyttjande av naturligt förekommande skillnader i beteende mellan närbesläktade arter, kräver denna teknik inte invasiva tekniker för att manipulera uttrycket för beteendet.
Ett mål för beteendevetenskap neurovetenskap är att identifiera bakomliggande neurobiologiska faktorer som reglerar specifika beteenden. Med hjälp av djurmodeller för att uppnå detta mål, många metodologiska strategier kräver invasiva tekniker för att manipulera intensiteten i beteendet av intresse (t.ex. lesion metoder, farmakologiska manipulationer, mikrodialys teknik, genetiskt modifierade djurmodeller). Utnyttjandet av en komparativ art tillvägagångssätt gör det möjligt för forskare att dra fördel av naturligt förekommande skillnader i åtgärdsstrategier som finns i närbesläktade arter. I vårt labb använder vi två arter av Peromyscus släkte som skiljer sig i faderns svar. Den manliga Kalifornien rådjur musen (Peromyscus californicus) uppvisar samma föräldrarnas svar som den kvinnliga medan dess kusin, uppvisar gemensamma rådjur musen (Peromyscus maniculatus) nästan ingen näring / föräldrarnas svar i närvaro av valpar. Av särskilt intresse i denna artikel är en utforskning av de neurobiologiska faktorer som är förknippade med Samförstående sociala svar ut av den faderliga Kalifornien rådjur mus. Eftersom beteende neurovetenskap strategi är mångfacetterad, kommer följande viktiga komponenter i studien kortfattat behandlas: identifiering av lämpliga arter för denna typ av forskning, datainsamling för beteendeanalys, förberedelse och sektionering av hjärnorna, grundläggande stegen i immuncytokemi för kvantifiering av vasopressin-immunreaktivitet, användning av neuroradiologiska programvara för att kvantifiera hjärnvävnaden, användningen av en microsequencing videoanalys att göra mål beteende och slutligen till lämpliga statistiska analyser ge den mest informerade tolkningar av forskningsresultat.
I artikeln beskrivs tre viktiga komponenter tros vara avgörande för ett framgångsrikt genomförande av beteendemässiga neurovetenskap undersökningar: (1) en representativ och giltig djurmodell, (2) en noggrann och känslig immuncytokemi protokollet, och (3) de mest analysen (observationsstudier och statistiska ) av både beteende och hjärnan data. Misstag i en enda kategori kommer med största sannolikhet försämra resultatet av hela studien. Därför, efter att noggrant välja ut lämplig djurmodell, bör betydande insatser riktas mot pilotförsök beteendemässiga och histologiska förfaranden för att säkerställa att beteendet säkert kommer att observeras i studien, följt av den framgångsrika behandlingen av hjärnan.
Som tidigare nämnts är användningen av jämförande art att identifiera neurobiologiska mekanismer för en viss reaktion en värdefull metod eftersom denna teknik inte kräver genteknik eller smärtsamma kirurgiska manipulationer. Därför använder denna metod mindre hotad, intakta djur. Användningen av naturliga variationer av djur, dock stärkas genom införlivandet av naturliga-liknande miljöer även om djuren hålls i laboratoriet. Vidare, om laboratoriestudier kan utökas till området för att ytterligare bekräfta äktheten av artskillnader i beteendet av intresse, detta är nästa steg rekommenderas. Även om den komparativa metoden har många fördelar, är en begränsning korrelat typen av uppgifter, därför bör ytterligare tekniker såsom farmakologiska manipulationer användas för att ytterligare validera betydelsen av riktade neurobiologiska system i beteendet av intresse.
När experimentatorerna känner sig säker på beteendemässiga, histologiska och statistiska förfaranden, bör man vara noga så att levnadsvillkoren för djuren vara konstant för alla grupper utom, naturligtvis, för det experimentella manipulation. Förändringar i variabler som ljus scheman, bullernivåer, fastighetsskötare, luftfuktighet och lukt i laboratorium skulle kunna få betydande effekter på djurens neurobiologiska svar.
I den här artikeln den primära antikroppen har använts för detektion av vasopressin men andra primära antikroppar kan användas för en uppsjö av olika neurochemicals av intresse. Om försöksledaren arbetar med en ny antikropp, är det viktigt att genomföra titrering studier för att fastställa den optimala utspädning av den nya antikroppen. Många gånger för mycket antikroppar används (som föreslås av säljaren), vilket resulterar i vävnad som är för mörk för att skilja signalen, ytterligare, är överdriven användning av antikroppen mycket dyrt.
Slutligen, om mer än en statistisk analys kan användas för att ge alternativa synsätt och tolkningar av uppgifter bör de utnyttjas. I denna studie var allmänna linjära modeller, Correlational, och flerdimensionella analyser skalning används för att ge den mest informativa vyer av data.
The authors have nothing to disclose.
Denna forskning har finansierats av bidrag nr. 0723341 (till KGL) från National Science Foundation. Vi är också tacksamma för bidrag från Schapiro Grundutbildning Forskning Fellowship-programmet och psykologi Institutionen vid Randolph-Macon College. Slutligen, vi uppskattar Craig Kinsley s samarbete bidrag i denna forskning och Amanda Rzucidlo hjälp i förberedelserna av R-MC laboratorium för denna video artikeln.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Binocular Compound Microscope | Motic | BA400 | |
BIOQUANT Life Science Software | BioQuant Image Analysis Corporation | Version 8.40.20 | |
Cryostat | Microm | HM525 | |
Masterflex Console Drive Easy-Load L/S (Perfusion Pump) | Cole-Parmer Instrument Company | 7518-00 | |
24 Well Cell Culture Cluster (tissue culture treated; non-pyrogenic polystyrene; sterile) | Corning Costar | 3526 | |
25x75x1mm Microscope Slides | Globe Scientific, Inc. | 1324W | |
22x50mm No.1 Cover Slip | Globe Scientific, Inc. | 1414-10 | |
Non-sterile 3mL Graduated Large Bulb Transfer Pipettes | Electron Microscopy Sciences | 70962-9 | &nbps; |
Alconox Detergent Powder | Alconox | 1104 | |
Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S9888-1kg | CAS 7647-14-5 |
Monobasic Sodium Phosphate | Spectrum | SO130 | CAS 10049-21-5 |
Sodium Phosphate Dibasic Dihydrate | Sigma-Aldrich | 30412 | CAS 10028-24-7 |
Triton X | Spectrum | TR135 | CAS 9002-93-1 |
Permount | Fisher | SP15-500 | CAS 108-88-3 |
Chromium potassium Sulfate | Sigma | C-5926 | CAS 7788-99-0 |
CitriSolv | Fisher Scientific | 22-143975 | |
Ethanol, High Den.Poly Bottles, 200 proof, 24 x 1 pint | Pharmco-AAPER | 111000200CSPP | |
Normal Goat Serum | Vector | S-1000 | |
Rabbit anti vasopressin Analyte specific reagent | Immunostar, Inc. | 20069 | |
Biotinylated anti-rabbit IgG (H+L) affinity-purified | Vector | BA-1000 | |
Elite Standard Vectastain ABC Kit | Vector | PK-6100 | |
DAB Peroxidase Substrate Kit | Vector | SK-4100 | |
Original Unflavored Gelatin (4-count envelopes) 1-oz box | Knox | Purchase at local grocery store | |
3% Hydrogen Peroxide | CareOne | Purchase at local pharmacy | |
Bleach | Clorox | Purchase at local grocery store |