Resident-ubuden gæst Paradigm: en standardiseret test for Aggression, vold og social Stress

Summary

Denne video viser beboeren-ubuden gæst paradigme hos rotter. Denne test er en standardiseret metode til at måle offensive aggression, defensiv adfærd og vold i en semi-naturlige omgivelser. Anvendelsen af ​​paradigmet for social stress eksperimenter er forklaret så godt.

Abstract

Denne video publikation forklarer i detaljer forsøgsprotokollen for beboeren-ubuden gæst paradigme hos rotter. Denne test er en standardiseret metode til at måle offensive aggression og defensiv adfærd i en semi naturlige omgivelser. De vigtigste adfærdsmæssige elementer udført af hjemmehørende og tyven er demonstreret i video og illustreret med kunstneriske tegninger. Anvendelsen af ​​den hjemmehørende ubuden gæst paradigme for akutte og kroniske sociale stress eksperimenter er forklaret så godt. Endelig er visse korte tests og kriterier forelagt skelne aggression fra sine mere voldsomme og patologiske former.

Introduction

Aggressiv adfærd tilhører den naturlige adfærdsmæssige repertoire af stort set alle dyrearter. Fra et biologisk synspunkt, kan aggressiv adfærd betragtes som en yderst funktionel form for social kommunikation rettet mod aktiv styring af det sociale miljø. Den er karakteriseret ved et sæt af arter-typiske adfærd udført i tæt samspil med modstanderen. Åbenlys aggression og fysiske konflikter er potentielt skadelige ikke kun for offeret, men for aggressoren så godt. Derfor hele dyreriget, har der udviklet mekanismer til at minimere og kontrollere fysisk aggression for at undgå sine potentielt negative konsekvenser. Sådanne mekanismer indbefatter, for eksempel, truende adfærd, der ofte forudsiger og kan derved forebygge fysiske angreb. Andre mekanismer til at holde aggression i kontrol er tabuer, ritualisering, underkastelse, forsoning og formildelse. Dette gælder især for offensiv aggression, som er enform for aggressiv adfærd kendetegnet ved initiativ af gerningsmanden og en række indledende og ofte truende, adfærdsmæssige skærme, før du forsøger at nå frem til ryg og nakke som ikke-udsatte mål for consummatory aggressive angreb bider. Trods denne meget adaptivt kontrolmekanisme, der findes eksempler på, funktionel aggression dreje til vold, hvilket kan således defineres som en skadelig form for offensiv aggression, der er ude af kontrol og ud af kontekst, det er en patologisk form for krænkende adfærd, der ikke længere underlagt hæmmende kontrolmekanismer og der har ingen additiv funktionelle værdi til normal aggressiv adfærd hos social kommunikation ^8.. Vold adskiller sig dermed både kvantitativt og kvalitativt fra normal adaptive offensiveness. Dette kan omfatte bid angriber målrettet mod sårbare kropsdele, såsom halsen, maven og poter er normalt slukket grænser ^{5, 13, 20, 24.}

Defensive aggression is i form af aggressiv adfærd udført som reaktion på et angreb af en anden person. Det er tydeligt adskiller sig fra handling i form af sin adfærdsmæssige udtryk og hæmmende kontrol ^5.. Bemærk, at ekstreme former for defensive adfærd kan have voldsomme karakteristika.

Meget af den prækliniske aggression forskning foregår i territoriale mandlige hjemmehørende rotter eller mus står en ubuden gæst conspecifikt. Denne såkaldte resident-ubuden gæst paradigme tillader spontane og naturlige udtryk både offensive aggression og defensiv adfærd i laboratoriet gnavere i en semi naturligt laboratorium indstilling. Ved at optage frekvenserne, varigheder, svartider og tidsmæssige og sekventielle mønstre alle de observerede adfærdsmæssige handlinger og stillinger i de kæmpende i disse konfrontationer, en detaljeret kvantitativ billede (ethogram) i offensiv (resident) og defensive (ubuden gæst) aggression er opnået. For omfattende beskrivelser af de forskellige opføors se ^{3, 12, 18 år.} Paradigmet er baseret på det faktum, at en voksen hanrotte vil etablere et territorium, når det gives tilstrækkelig beboelsesrum. Territorialitet er stærkt forbedret i tilstedeværelse af kvinder og / eller seksuel erfaring ^1.. Som en konsekvens af territorialprincippet vil beboeren angribe ukendte mænd trænger i sin hjem bur. Derfor kan stødende aggression undersøges ved hjælp beboeren som forsøgsdyr. For at bestemme den voldelige natur aggression man kan vurdere, om overtrædelsen er ude af kontekst og hæmmende kontrol ved hjælp af forskellige typer af ubudne gæster såsom kvinder eller bedøvede hanner eller en roman miljø. En detaljeret kvantitativ analyse af offensiven adfærdsmæssige repertoire er forpligtet til at afsløre, i hvilket omfang observerede aggression er ude af kontrol.

De ubudne gæster i beboeren-ubuden gæst paradigme vil vise defensive adfærd som reaktion på de offensive angreb fra beboeren. Paradigmet therefore også tillader en at studere defensiv adfærd og social stress ved hjælp af hackeren som forsøgsdyr. En form for kronisk social stress kan skabes ved gentagne gange at bruge forsøgsdyr som ubuden gæst, eller ved boliger den i buret (område) i resident, adskilt af et trådnet skærm ^4..

Ligesom enhver form for stress paradigme, er beboeren-ubuden gæst paradigme ikke fri etiske overvejelser. Derfor ønsker vi at præsentere en række etiske overvejelser. Aggression, vold og social stress er alvorlige problemer i vores menneskelige samfund. En rapport fra World Health Organization viser, at vold mellem ikke kun er en væsentlig kilde til døden på verdensplan er det også en vigtig kilde til alvorlige helbredsproblemer i de overlevende ofre for aggression ^19.. Derfor er der et behov for at forstå disse adfærdsmønstre i form af deres underliggende kausale mekanismer og modulerende faktorer. Dyremodeller er afgørende for at opnå abeksperimentalpsykologien støtte den kausale karakter af fysiologiske og miljømæssige faktorer. Fra et biologisk synspunkt, er aggression en naturlig, biologisk funktionel form for social adfærd rettet mod etableringen af ​​et territorium, social dominans og forsvar af ressourcer. Beboeren-ubuden gæst paradigme bringer denne naturlige form for adfærd i et laboratorium indstilling, der giver mulighed for kontrollerede undersøgelser af både aggressoren og ofret. Et spørgsmål af etisk bekymring er spørgsmålet, i hvilken udstrækning dyrets velfærd er truet, når de udsættes for dette paradigme. Adskillige undersøgelser viser, at engagere sig i offensive aggressiv adfærd og vinde en kamp er meget givende og / eller forstærke ^11.. Fra dette perspektiv er der ingen lidelse i beboeren. Men en aggressiv samspil kræver en modstander så godt. Defensive adfærd og indsendelse tilhører den naturlige repertoire til at klare dominans. Nederlag og underkastelse udløser en adaptiv adfærdsmæssige og physiological respons henblik på vedtagelse af en underordnet position i en social gruppe. Fra denne synsvinkel vil den første reaktion under nederlaget føre til en veltilpasset dyr, der ikke nødvendigvis lider ^15. Kun gentagen udsættelse for en dominerende og social isolation efter nederlaget kan føre til en tilstand, der går ud over den adaptive kapacitet af dyret. Dette gør paradigme egnet som en dyremodel for stress patologi med en høj økologisk validitet ^17.. Selv om stress af sociale nederlag hovedsagelig af en psykosocial karakter, kan fysisk skade og skade forekomme. I en normal (ikke-voldelig) social interaktion, er denne fysiske skader begrænsede. Bidende forekommer hovedsagelig på ryggen og flankerne af modstanderen, et område af kroppen med en tyk og hård hud ^{5, 6.} Bidende er faktisk kortfattet nipper af huden, efterlader små aftryk af fortænderne. Denne type hudskader kræver ikke nogen dyrlægebehandling. Men biologisk funktionelle aggressivsionen kan skifte til en patologisk, voldelig form for aggression, der er ude af kontrol og ud af kontekst. I disse situationer kan mere alvorlige sår især udsatte kroppen regioner (mave, hals og poter) forekommer ^14. For at være klinisk relevant, eksperimentelle modelsystemer for voldelig aggressiv adfærd skal være gyldig, og denne udvikling udgør et centralt etisk dilemma denne type aggression forskning, nemlig skade og skade. To kompenserende principper gælder denne forskning: face validitet opnås, når adfærden er potentielt skadelige og skadelige, men på samme tid, hver etisk forskning retningslinje understreger reduktion og undgåelse af risikoen for at blive skadet eller såret. Hvert forskningsspørgsmål og protokol skal sonden, hvor meget skade og skade er nødvendigt eller forsvarligt at skabe videnskabeligt gyldige oplysninger, der kan oversættes til bekymringer det offentlige sundhedssystem. Når forskning om vold er det vigtigste mål for ekspertiseprøv dig frem, er det indlysende, at stor omhu bør tages af offeret i form af sårpleje eller endda dødshjælp. Tilstedeværelsen af ​​alvorlige såret udsatte kroppen regioner bør være den humanitære endepunkt ubuden gæst. Når social stress er den vigtigste mål for forsøget bør samspillet stoppes, når beboeren viser tegn på vold, forårsager alvorlige bidsår på udsatte kropsdele. Efter alt, bør psykosocial karakter stress paradigme ikke blandes med stress af alvorlig fysisk skade. Når beboerne viser disse tegn på vold, de bør udelukkes fra eksperimentet.

Protocol

1.. Forsøgsopstillingen

1. Bruges til hver beboer et bur med et areal på omkring en halv kvadratmeter. Offensive aggression er en meget aktiv form for adfærd, der kræver tilstrækkelig plads til sin fulde udtryk. Buret skal være lavet af sanitizable materiale.
2. Hus hver beboer med en kvindelig i mindst en uge før starten af ​​forsøgene, hvilket vil fremme udviklingen af ​​territorialprincippet. Samtidig vil dette forhindre social isolation, som er kendt for at være stressende for sociale dyr og kan føre til nedsat velfærd og afvigende former for social adfærd.
3. Brug ledsagende hunner, der steriliseres ved ligering af æggelederne. På denne måde forbliver den kvindelige hormonelt intakt og vil løbende blive modtagelig uden at blive gravid og udvikle maternal aggression.

2.. Procedure

1. Hus beboeren mandlige og følgesvend kvindelige sammen i beboerenbur i mindst en uge før test.
2. Undlad at rengøre strøelse i buret i løbet af denne indledende uge eller forud for senere afprøvning, da territorial stærkt baseret på tilstedeværelsen af ​​olfaktoriske tidskoder. Disse signaler er begge vigtige for beboeren i at etablere sit eget område og for tyven at vide, at det er i hjemmet bur af beboeren. Please, bemærke, at denne afvigelse fra den generelle dyrepleje tager procedurerne kan kræve særlig tilladelse fra myndighederne.
3. Tag følgesvend kvinde fra bolig bur en time før testen.
4. Indføre en uvant mandlig ind i hjemmet bur af beboeren ved starten af ​​testen. Fortrinsvis bør ubuden gæst være lidt mindre end den hjemmehørende og burde ikke have været anvendt i tidligere interaktioner med samme bopæl.
5. Notér adfærd beboeren, helst ved hjælp af en lysfølsom videokamera.
6. En test varighed på 10 min er normalttilstrækkelig til ekspression af den fulde offensive adfærdsrepertoire. Med henblik på standardisering man kan overveje at fortsætte optagelsen i ti minutter efter det første angreb.
7. Efter afslutningen af ​​testen, skal du fjerne ubuden gæst mandlige fra buret og genforene beboeren han med sin følgesvend hun.
8. Selvom aggression kan forekomme på alle tidspunkter af dagen, er det bedst at teste kun i den mørke fase, rotternes hovedaktivitet fase.
9. Test kan udføres en gang eller to gange om dagen. Niveauet af aggressiv adfærd ofte stiger over de første par prøver, men generelt stabiliseres efter tre til fire prøver.

3.. Offensive aggressiv adfærd

1. I princippet kan enhver stamme af rotter kan anvendes som beboere. Dog kan stammer variere betydeligt for deres absolutte niveau for aggressiv adfærd. Endvidere kan der være en betydelig individuel variation i stammer.
2. Standardisere ubuden gæsts så meget som muligt i forhold til stammen, alder og vægt. Brug rotter af en ikke-aggressiv stamme, der er lidt lavere i kropsvægt end beboeren han.
3. Bestem i resident mandlige varighed og hyppighed af de følgende adfærdsmæssige parametre:
   1. Attack latency: tiden mellem indførelsen af ​​indbruds-og den første clinch angrebet
   2. Bevæge sig i retning
   3. Social udforskning
   4. Ano-genital sniffing
   5. Opdræt
   6. Lateral trussel
   7. Oprejst positur
   8. Clinch angribe
   9. Holde nede
   10. Chase
   11. Non-social udforske
   12. Hvile eller inaktivitet
4. Analyser
   1. De adfærdsmæssige optagede parametre skal dække 100% af observationstiden. Dette letter en uvildig fortolkning afresultaterne, dvs når en adfærd går op, en anden er at gå ned.
   2. Datareduktion kan opnås ved at beregne snesevis af forskellige adfærdsmæssige kategorier; især:
      1. Samlet lovovertrædelse score: Summen af ​​lateral trussel, opretstående, clinch, holde nede og jage
      2. Social udforskning score: Summen af ​​social udforske, ano-genital sniffing og social brudgom
   3. Data kan udtrykkes som procentdele af den samlede observationstid

4.. Vold

1. Følge protokollen forklaret i del 2
2. Adfærdsmæssige test og kriterier:
   1. Bestem i resident mandlige angrebet latency. En meget kort ventetid er en første indikator for vold.
   2. Beregn for beboeren mandlige forholdet mellem frekvenserne af lateral trussel og klinke. En ratio under 1 viser, at dyrene angriber without enhver indledende adfærd og forvarsel, som er en pålidelig indikator for vold (ud af kontrol).
   3. Bite målwebsteder:
      1. Bites angreb rettet mod sårbare kropsdele, såsom halsen, maven og poter er et tegn på vold.
      2. Bites rettet mod snuden af ​​modstanderen indikerer defensive adfærd skuespiller.
   4. Ud af kontekst tests:
      1. Brug en uvant kvinde som ubuden gæst. Attack of en kvindelig er et tegn på vold.
      2. Brug en bedøvet mandlige ubuden gæst. Attack of en bedøvet mandlige er et tegn på vold.
      3. Test aggressive adfærd beboeren i en roman miljø. Fraværet af en ændring i aggression i forhold til hjemmet bur er et tegn på vold. Slutpunktet for denne test er det første angreb eller ti minutter, når beboeren ikke angribe.

5.. Defensive Behavior

1. Vælg et antal veluddannede, meget aggressive, ikke-voldelige hjemmehørende mænd
2. Følg protokol som forklaret i del 2
3. Bestem i ubuden gæst varighed og hyppighed af de følgende adfærdsmæssige parametre (udover 3c):
   1. Indsendelse latency
   2. Underdanig positur
   3. Flyt væk
   4. Fly
   5. Defensive oprejst positur
   6. Frys
   7. Non-social udforske
   8. Opdræt
4. Analyse
   1. Datareduktion kan opnås ved at beregne et forsvar score, som er summen af ​​mængden af ​​tid brugt på flyvningen, defensiv oprejst positur, underkastelse og frys

6.. Social Stress

1. Følgprotokollen som nævnt i § 5
2. For intermitterende social stress, gentage protokollen
3. For kronisk social stress, holde ubuden gæst i beboerens bur, men adskilt fra beboeren af ​​en trådnet
4. Fortsæt trin b og / eller c, så længe de videnskabelige spørgsmål og hypoteser kræver.

Representative Results

Der er en betydelig variation mellem stammer og inden stammer i niveauet af offensive aggressiv adfærd. Dette er demonstreret i figur 1, der viser frekvensfordelingen af den offensive aggression score i en forædlet laboratorium men oprindeligt vildtlevende stamme af rotter (vildtype Groningen stamme (WTG)) (figur 1a) og en mere fælles stamme af laboratorierotter (Wistar, Figur 1b). I WTG stamme, er omkring en tredjedel af dyrene ekstremt aggressive, mens en anden tredjedel ikke eller meget lav er aggressiv. Dette er i modsætning til frekvensen distributionen af en Wistar-stamme, hvor meget aggressive fænotype er fraværende og omkring halvtreds procent af dyrene kan betragtes som lav eller ikke-aggressiv ^16.

Figur 2 viser fordelingen af de forskellige adfærdsmæssige kategorier beboeren-ubuden gæst paradigme med WTG stamme som beboerne (Figur 2a) og Wistar rotter som udefrakommende (figur 2b). Vist er den gennemsnitlige sammensætning af krænkende adfærd i WTG bosiddende rotter og den gennemsnitlige sammensætning af defensiv opførsel i Wistar ubuden gæst i form af den relative mængde af tid brugt på de forskellige adfærd.

Figur 3 viser et eksempel på anvendelsen af beboeren-ubuden gæst paradigme i adfærdsmæssige farmakologi. Den selektive serotonin 1a receptoragonist Alnespirone inducerer en dosisafhængig reduktion af stødende aggression, der er ledsaget af en dosisafhængig stigning i social udforskning. Fraværet af eventuelle væsentlige virkninger på ikke-social udforskning og inaktivitet støtter det synspunkt, at de adfærdsmæssige effekter af dette stof er specifikke for offensiv aggression ^9..

I nogle individer offensiv aggression kan eskalere til en voldelig form for aggression. Sondringen mellem høje niveauer af aggressionog vold er illustreret i fig. 4. Trods det faktum, at der ikke er nogen statistisk forskel i handling score er den voldsomme form for aggression karakteriseret ved en meget kort angreb latenstid, angreb af en bedøvet mandlig eller en kvindelig, alvorlig sårdannelse og en meget lav trussel angreb forholdet ^8..

Figur 1. Frekvens fordelingen af de enkelte niveauer af offensive aggression i et laboratorium opdrættes, men oprindeligt vildtlevende rottestammen (A - Top panel) og i en Wistar stamme af hanrotter (B - Bundpanel) ^16.

Figur 2. Behavioral profil for hjemmehørende hanner WTG rotter (A) og Wistar indbruds rotter (B) under en ti minutters bosiddende ubuden gæst test.

Figur 3. Dosisafhængig reduktion af offensive aggression ved 5-HT1A agonist Alnespirone ^9.. Klik her for at se større figur .

Figur 4.. Sammenligning mellem højt offensive hanner og voldelige mænd ^8..

Discussion

Beboeren-ubuden gæst paradigme kan bruges til at studere offensive aggression, defensiv adfærd, vold og social stress hos rotter, og med nogle små ændringer for andre gnaverarter såvel. Når man studerer aggression, hovedsagelig alle rottestammer kan anvendes. Men stammer er ikke lige egnede. Afhængig af det præcise formål med forsøget, bør visse særlige karakteristika ved de dyr overvejes. Det er vigtigt at bemærke, at der er store stamme forskelle i niveauet og intensiteten af offensive aggression vist som en beboer. Figur 1 viser frekvensfordelingen af offensiv aggression i et oprindeligt vildtlevende rotte stamme (figur 1a) og i en standard laboratorium Wistar stammen (figur 1b). De to stammer varierer meget i antallet af dyr, der vil vise aggressiv adfærd overhovedet. Desuden er der en stor forskel i det absolutte omfang af overtrædelsen. Vildtlevende rotte strai intervaller fra nul op til 80% lovovertrædelse i vores standard 10 min test mens Wistar stammen har højst 25% overtrædelse, den meget aggressive fænotype er fraværende i sidstnævnte stamme ^16.

Når beboeren-ubuden gæst paradigme bruges til at studere defensive adfærd og social stress i ubuden gæst, er man nødt disse meget aggressive fænotyper som beboere. Efter alt, har beboeren til pålideligt besejre enhver ubuden gæst ind sit territorium. Selvfølgelig bør de mest aggressive individer vælges og man bør indse, at selv i en særdeles aggressiv stamme, vil ikke alle være egnede til dette formål. Ægte voksne hanner af mindst fire måneders alderen ¹⁰ bør anvendes, og man kan overveje at bruge tidligere avlshanner. Det anbefales at give de bosiddende hanner nogle yderligere erfaringer med ubudne gæster i dagene før selve starten af ​​den sociale stress eksperiment. Enhver stamme kan anvendes som ubuden gæst. Men for at sikrerydde vinde af beboeren og nederlag ubuden gæst, anbefaler vi at bruge ubudne gæster med en lidt lavere kropsvægt end beboeren han. Fordi olfaktoriske signaler er vigtige i social kommunikation og territorialitet, rengøring af bur af beboeren før prøvning vil være en alvorlig confounder.

Det anbefales at videobånd og optage den fulde adfærdsrepertoire af forsøgsdyret under testen. Dette giver en uvildig analyse af resultaterne, dvs når en adfærd går op, en anden er tilbøjelige til at gå ned. For eksempel afbildet resultaterne i figur 3 viser, at en reduktion i handling efter narkotikabehandling er ledsaget af en stigning i social efterforskning og ikke ved at immobilitet. Dette viser, at stoffet inducerede reduktion i handling ikke skyldes en form for en beroligende eller motor inaktivitet effekt. Den samlede offensiv score er et indeks af intensiteten af ​​aggression og latenstiden for den første Attack og antallet af angribende dyr kan anvendes som et mål for parathed til at angribe ^22.

For social stress eksperimenter man bør have et klart kriterium for social nederlag. Når hackeren vedtager en underdanig positur (se ovenfor), og forbliver i denne stilling, selv når beboeren flytter væk, det er en pålidelig kriterium for social nederlag. Bemærk, at boligforholdene for de ubudne gæster er ekstremt vigtige i den sociale stress forskning. Først skal den sociale stress ikke indgives i samme rum, hvor de ikke-stressede kontroller er opstaldet. Kontroldyr vidne (sociale) stress i andre personer kan opleve store stress selv ^{7 af 21.} For det andet, konsekvenserne af social stress er følsomme over for sociale buffering effekter. Gruppe opstaldet, gør socialt stressede dyr, der ikke viser de samme langsigtede konsekvenser set i socialt belastede dyr, der er socialt isolerede bagefter ^23..

TAken sammen, beboeren ubuden gæst paradigme tillader forskning om både årsagerne og konsekvenserne af aggressiv adfærd. Det er en model med en høj ansigt og konstruere gyldighed, der dækker ikke kun den adaptive biologi social adfærd, men kan bruges til at studere utilpasset aspekter såvel i form af vold og social stress patologi.