Denna video visar bofast-inkräktare paradigm hos råttor. Detta test är en standardiserad metod för att mäta offensiv aggression, defensiv beteende och våld i en semi-naturlig miljö. Användningen av paradigm för social stress experiment förklaras också.
Denna video publikation förklarar i detalj den experimentella protokollet av den boende-inkräktare paradigm hos råttor. Detta test är en standardiserad metod för att mäta offensiv aggression och defensivt beteende i en semi naturlig inställning. De viktigaste beteendemässiga element utförs av inhemska och inkräktaren demonstreras i videon och illustreras med konstnärliga ritningar. Användningen av den bofasta inkräktare paradigm för akuta och kroniska social stress experiment förklaras också. Slutligen några korta tester och kriterier presenteras skilja aggression från sina mer våldsamma och patologiska former.
Aggressivt beteende hör till den naturliga beteenderepertoar av nästan alla djurarter. Ur biologisk synvinkel, kan aggressivt beteende betraktas som en mycket funktionell form av social kommunikation som syftar till aktiv styrning av den sociala miljön. Det kännetecknas av en uppsättning av arter typiska beteenden som utförs i nära samverkan med motståndaren. Öppen aggression och fysiska konflikter är potentiellt skadliga inte bara för offret utan för angriparen också. Därför, i hela djurriket, har mekanismer utvecklats för att minimera och styra fysisk aggression i syfte att förhindra dess eventuella negativa konsekvenser. Sådana mekanismer innefattar exempelvis, hotfullt beteende som ofta förutsäger och kan därigenom förhindra fysiska angrepp. Andra mekanismer för att hålla aggression i kontrollen är tabun, ritualisering, underkastelse, försoning och undfallenhet. Detta gäller särskilt för offensiv aggression, vilket är enform av aggressivt beteende som kännetecknas av initiativ för gärningsmannen och ett antal inledande, ofta hotfulla, beteendemässiga skärmar innan du försöker nå rygg och nacke som icke-sårbara mål för consummatory aggressiva attack bites. Trots sådana mycket anpassningsbar kontrollmekanism, exempel finns på funktionell aggression förvandlas till våld, som därmed kan definieras som en skadlig form av kränkande aggression som är utom kontroll och ur sitt sammanhang, det är en patologisk form av kränkande beteende som inte längre föremål för hämmande kontrollmekanismer och som inte har någon tillsats funktionellt värde till normal aggressivt beteende i social kommunikation 8. Våld skiljer sig således både kvantitativt och kvalitativt från normal adaptiv offensiveness. Detta kan inkludera bites angriper inriktade på utsatta kroppsdelar såsom hals, mage och tassar är normalt tabu 5, 13, 20, 24.
Defensive aggression is form av aggressivt beteende utförs som svar på en attack av en annan individ. Det är tydligt skiljer sig från brott i fråga om beteendemässiga uttryck och hämmande kontroll 5. Observera att extrema former av defensiva beteenden kan ha våldsamma egenskaper.
Mycket av den prekliniska aggression forskning bedrivs inom territoriella manliga inhemska råttor eller möss som konfronterar en inkräktare conspecific. Denna så kallade bofast-inkräktare paradigm möjliggör spontana och naturliga uttryck av både offensiv aggression och defensivt beteende i smågnagare i en semi naturlig laboratoriemiljö. Genom att spela in de frekvenser, varaktigheter, latenser och temporala och sekventiella mönster av alla de observerade beteendemässiga handlingar och ställningar i de stridande under dessa konfrontationer, en detaljerad kvantitativ bild (ethogram) i offensiven (bofast) och defensiva (inkräktare) aggression erhålls. För omfattande beskrivningar av de olika behaviorer se 3, 12, 18. Den paradigm är baserat på det faktum att en vuxen hanråtta kommer att etablera ett område när det ges tillräcklig livsrum. Territorialitet starkt förbättras i närvaro av kvinnor och / eller sexuella erfarenheter 1. Som en konsekvens av territorialitetsprincipen, kommer den boende attackera obekanta män intrång i dess hem bur. Därför kan offensiv aggression studeras med vårdtagaren som försöksdjur. För att bestämma den våldsamma naturen av aggression man kan bedöma om brottet är ur sitt sammanhang och hämmande kontroll med hjälp av olika typer av inkräktare som honor eller sövda hanar eller en ny miljö. En detaljerad kvantitativ analys av offensiven beteenderepertoar är skyldig att avslöja i vilken utsträckning den observerade aggression är utom kontroll.
Inkräktarna i hemvist-inkräktare paradigm kommer att visa defensiva reaktioner på de offensiva attacker från vårdtagaren. Den paradigmet therefore ger också en att studera defensivt beteende och social stress med hjälp av inkräktaren som försöksdjur. En form av kronisk social stress kan skapas genom att upprepade gånger använda försöksdjur som inkräktare, eller genom att inhysa den i buren (territorium) av den inhemska, åtskilda av ett trådnät 4.
Som någon form av stress paradigm, är bosatt-inkräktaren paradigm inte fri från etiska betänkligheter. Vi vill därför att presentera ett antal etiska överväganden. Aggression, våld och social stress är allvarliga problem i vårt mänskliga samhälle. En rapport från Världshälsoorganisationen visar att mellanmänskligt våld är inte bara en stor källa till döden i världen är det också en viktig källa till allvarliga hälsoproblem i de överlevande offren för aggression 19. Därför finns det ett behov av att förstå dessa beteenden i termer av deras underliggande kausala mekanismer och modulerande faktorer. Djurmodeller är viktigt att få exexperimentella stöd för den kausala karaktär fysiologiska och miljömässiga faktorer. Ur biologisk synvinkel är aggression en naturlig, biologiskt funktionell form av socialt beteende som syftar till inrättandet av ett territorium, social dominans och försvar av resurser. Vårdtagaren-inkräktare paradigm ger denna naturliga form av beteende i en laboratoriemiljö som möjliggör kontrollerade studier av både angriparen och offret. En fråga om etiskt problem är frågan i vilken utsträckning djurets välbefinnande då äventyras när de utsätts för detta paradigm. Flera studier visar att bedriva offensiva aggressiva beteenden och vinna en kamp är mycket givande och / eller förstärkande 11. Ur det perspektivet finns det inget lidande i hemvist. Kräver dock en aggressiv interaktion en motståndare också. Defensiva beteende och underkastelse tillhör den naturliga repertoaren att klara dominans. Nederlag och underkastelse utlöser en adaptiv beteende och physiologiCal svar som syftar till antagande av en underordnad position i en social grupp. Ur denna synvinkel kommer den initiala responsen under nederlag leda till en väl anpassad djur som inte nödvändigtvis lider 15. Endast upprepad exponering för en dominant och social isolering efter nederlaget kan leda till ett tillstånd som går utöver den adaptiva kapaciteten hos djuret. Detta gör det paradigm lämplig som en djurmodell för stressen patologi med en hög ekologisk validitet 17. Även stress sociala nederlag är i huvudsak av psykosocial karaktär, kan fysisk skada och skada uppstå. I en normal (icke-våldsamma) social interaktion, är det fysisk skada begränsad. Bitande främst inträffar på ryggen och sidorna av motståndaren; ett område av kroppen med en tjock och seg hud 5, 6. Bitande är i själva verket korthet nyper av huden och lämnar efter sig små avtryck av framtänderna. Denna typ av hudskador kräver ingen veterinärvård. Emellertid biologiskt funktionella aggressivasionen kan byta till en patologisk, våldsam form av aggression som är utom kontroll och ur sitt sammanhang. I dessa situationer, kan mer allvarliga sår som tillfogas på utsatta kroppsdelar (mage, hals och tassar) förekommer 14. Att vara kliniskt relevant, experimentella modellsystem för våldsamt aggressivt beteende måste vara giltigt, och denna utveckling utgör en central etisk dilemma denna typ av aggression forskning, nämligen skada och skada. Två motverkande principer styr denna forskning: upplevd validitet uppnås när beteendet är potentiellt skadliga och skadliga, men ändå, samtidigt, betonar varje etisk forskning riktlinje att minska och undvika risken att skadas eller skadas. Varje frågeställning och protokoll måste sondera hur mycket skada och skada är nödvändigt eller försvarbart att skapa en vetenskapligt giltig information som kan översättas till farhågor av det offentliga sjukvårdssystemet. När forskning om våld är det huvudsakliga syftet med expertisiment, är det självklart att stor försiktighet bör iakttas för offret i form av sårvård eller eutanasi. Förekomsten av allvarlig sårskada på utsatta kroppsdelar bör vara den humanitära ändpunkt inkräktaren. När social stress är det främsta syftet med försöket, bör samverkan stoppas när den boende visar tecken på våld orsakar allvarliga bita sår på utsatta kroppsdelar. När allt ska den psykosociala karaktär stress paradigm inte blandas med stressen av allvarlig kroppsskada. När invånarna visar dessa tecken på våld de bör undantas från experimentet.
Vårdtagaren-inkräktare paradigm kan användas för att studera offensiv aggression, defensiv beteende, våld och social stress hos råttor och, med några små modifieringar för andra gnagare också. Vid studie av aggression, huvudsakligen alla råttstammar kan användas. Men stammar är inte lika lämpliga. Beroende på det exakta syftet med försöket, bör några specifika egenskaper hos djuren övervägas. Det är viktigt att notera att det finns stora stam skillnader i nivån och intensiteten av offensiv aggression visas som en hemvist. Figur 1 visar frekvensfördelningen av offensiv aggression i en ursprungligen vilda råtta stam (Figur 1a) och i en standard laboratorium Wistar stam (figur 1b). De två stammarna skiljer sig avsevärt i antalet djur som visar aggressivt beteende alls. Dessutom finns det en stor skillnad i den absoluta omfattningen av brott. Den vilda råttan stratei intervall från noll upp till 80% brott i vår standard 10 min prov medan Wistar-stammen har maximalt 25% brott, den mycket aggressiva fenotypen är frånvarande i denna sistnämnda stam 16.
När den boende-inkräktaren paradigm används för att studera defensivt beteende och social stress i inkräktaren, behöver man dessa mycket aggressiva fenotyper som invånarna. När allt har hemvist att tillförlitligt besegra någon inkräktare in sitt revir. Naturligtvis bör de mest aggressiva individer väljas och man bör inse att även i en mycket aggressiv variant, kommer inte alla individer vara lämpliga för detta ändamål. Sanna vuxna hanar med minst fyra månaders ålder 10 bör användas och man kan överväga att använda tidigare uppfödare hanar. Det rekommenderas att ge de inhemska hanar några ytterligare erfarenhet inkräktare under dagarna före den egentliga starten av social stress experimentet. Varje stam kan användas som inkräktare. Men för att garanterarensa vinnande av den bofasta och nederlag inkräktaren, rekommenderar vi att använda inkräktare med en något lägre kroppsvikt än bofast hane. Eftersom luktsinnet signaler är viktiga i social kommunikation och territorialitet, städa buren av vårdtagaren före testning kommer att vara en seriös confounder.
Det rekommenderas att videoband och spela in hela beteenderepertoar hos försöksdjuret under testet. Detta möjliggör en objektiv analys av resultaten, det vill säga när en beteendet går upp, är en annan sannolikt att gå ner. Till exempel, de resultat som visas i figur 3 visar att en minskning av brott efter drogbehandling åtföljs av en ökning av de sociala prospektering och inte genom orörlighet. Detta bevisar att drogen framkallade minskningen av brott är inte på grund av någon form av lugnande medel eller motorisk inaktivitet effekt. Den totalt brott poäng är ett index av intensiteten av aggression och latensen hos den första Attack och antalet attackerande djur kan användas som ett mått på beredskap att anfalla 22.
För social stress experiment man bör ha ett tydligt kriterium för social nederlag. När inkräktaren antar en undergiven hållning (se ovan) och stannar i denna hållning även när den boende flyttar bort, är detta ett tillförlitligt kriterium för social nederlag. Lägg märke till att bostadspriserna villkor inkräktare är oerhört viktigt för social stress forskning. Först bör den sociala stressen inte administreras i samma rum där de icke-stressade kontroller är inrymda. Kontrolldjur bevittnar (sociala) stress i andra individer kan uppleva stor påfrestning sig 7, 21. Det andra, konsekvenserna av social stress är känsliga för social buffrande effekt. Gruppen inrymt, visar socialt stressade djur inte samma långsiktiga konsekvenserna ses i socialt stressade djur som är socialt isolerade efteråt 23.
TAken tillsammans, tillåter bosatt inkräktare paradigm forskning om både orsakerna till och konsekvenserna av aggressivt beteende. Det är en modell med en hög ansikte och konstruera giltighet som omfattar inte bara den adaptiva biologin av socialt beteende, men kan användas för att studera maladaptiv aspekter såväl i termer av våld och social stress patologi.
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill erkänna den nederländska organisationen för vetenskaplig forskning (NWO) för deras generösa stöd att publicera detta manuskript som en öppen tillgång papper.