Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

חשיפה לפני הלידה אלכוהול מתונה וכימות של התנהגות חברתית בחולדות מבוגרות

Published: December 14, 2014 doi: 10.3791/52407
Automatic Translation
1,2, 1, 1, 1, 1, 3, 4, 2, 1,2
1Department of Psychology, University of New Mexico, 2Department of Neurosciences, University of New Mexico, 3Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, University of New Mexico, 4Canadian Centre for Behavioural Neuroscience, University of Lethbridge

Introduction

1-5% משוערים של ילדים מאובחנים עם הפרעות אלכוהול עוברי ספקטרום (FASDs) 2, הכוללות תסמונת אלכוהול עוברית (FAS), FAS החלקי (pFAS), ואלכוהול קשור נוירו-התפתחות הפרעות (ARNDs) 3. גירעונות בהתנהגות חברתית והכרה הם בין תוצאות לוואי השכיחות ביותר שנצפו בילדים עם FASDs 4-7. השלכות שליליות אינן מוגבלות לחשיפה כבדה לפני לידה אלכוהול (PAE), כPAE המתון שאינו מובילה לתכונת גירעונות מורפולוגיים, התנהגותיים וקוגניטיביים הבולטים של FAS יכול לגרום יחסית עדין, אבל בכל זאת מתמשכת, גירעונות בבני אדם עם FASDs 8-10 ובעלי חיים שאינם בני אדם שנחשפו לאתנול במהלך התפתחות מוח 11. החשיבות של הבנת השלכות נוירו-ביולוגיות התנהגות ומקבילות של PAE המתון מודגשת על ידי הערכות הנוכחיות מצביעים על כך שרוב הגדול של המקרים FASD ליפול בתוך פחות sמגוון evere של הספקטרום 12.

מספר מעבדות עצמאיות דיווחו שינויים בהתנהגות חברתית מכרסם הקשורים לחשיפת אתנול במהלך התפתחות המוח, כוללים ירידה בחקירה ואינטראקציה 1,13-15, שינתה לשחק 14,16,17, עלו אינטראקציות אגרסיביות 17,18, שינויים בהיענות לגירויים חברתיים 19-21, וגירעונות בהעדפות מזון שנרכשו מבחינה חברתית וזיכרון ההכרה חברתי 22. גירעונות התנהגות חברתית נצפו החשיפה הבאה ל( ריכוזי דם אתנול (BECs) ~ 300 מ"ג / ד"ל) כבדים 22,23 או רמות מתונות יותר של אתנול (BECs ~ 80mg / dl) 1, ועל פני מגוון רחב של פרמטרים למשמעותיים אחרים גורמים לרבות עיתוי חשיפה, משך חשיפה, וגיל בעת מדידת התנהגות.

המחקר קודם הראה כי שינויים בהיבטים ספציפיים של int החברתיeraction בבגרות להפלות חולדות שנחשפו לרמות מתונות של אלכוהול מבעלי חיים שנחשפו לשליטת סוכרזית 1,18. בפרט, PAE המתון באופן עקבי היה קשור עם עלייה חזקה בהיאבקות, אשר טוענת עליות בהתנהגות תוקפנית, ורמות נמוכות יותר של חקירה החברתית (לדוגמא, מרחרחת של השותף) בבגרות. בגלל שינויים בהתנהגות חברתית השלכות אמינות של PAE, כימות של התנהגות החברתית הבא PAE עשויה להחזיק חשיבות להתקדמות לקראת הבנה מלאה יותר של הבסיסים העצביים של שינויים הקשורים ל- PAE בהתנהגות חברתית ובפיתוח גישות התערבותית. מטרתו של מאמר זה והווידאו הקשורים היא לספק הדרכה על הפרוטוקול המתון PAE ושיטות לכימות של התנהגות חברתית בצאצאים בוגרים שיש לי מהימן מכובד לפני לידה מצאצאי חולדות שנחשפו שאינם חשוף אלכוהול.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הנהלים שתוארו כאן ובוידאו המצורף אושרו על ידי הוועדות מוסדי הטיפול בבעלי חיים ושימוש במרכז למדעי הבריאות והקמפוס המרכזי של אוניברסיטת ניו מקסיקו.

חשיפה 1. בהריון אתנול

  1. לקבל את כל חומרים וכימיקלים דרושים: מימה סכרין מלח נתרן, 190 אתנול הוכחה (אלכוהול 95% לפי נפח), צינורות זכוכית שתיית חרוזים, לבן # גומי טבעי 4 פקק חור אחד, "נקודת עיקול צינורות כדור 1, שליטי נייר מודפסים מwww .vendian.org / mncharity / dir3 / paper_rulers /.
  2. להשיג חולדות מגדל מבוגר מוכחות מספק או מקור חלופי. השתמש במגדלים הארוך אוונס לשיטות ונתונים נציג מוצגים בפרוטוקול זה. נקבות שוקלות 125-150 גר 'ו6-7 שבועות של גיל בעת הגעה כך שהם כ 9-10 שבועות בעת הרבייה (שלב 1.5). ודא שכל הסכרים הפוטנציאליים הם אמהות בפעם ראשונה. ודא שזכרים 12שבועות של גיל בהגעה ו -15 שבועות בתחילת פרוטוקול הרבייה.
  3. בית החיות בנפרד בכלובי פלסטיק על 22 מעלות צלזיוס בשעתי אור 12 / לוח זמנים חשוכים הפוכים (אורות ב21:00-09:00 שעה). ספק גישה למזון ולמים ברז כהרצון לאורך כל תקופת המחקר, ובכלל זה בכל מושב השתייה. הרשה שבוע להסתגלות למתקן לפחות 1 לפני שתמשיך לשלב 1.4.
  4. להשיג משקל גוף בסיסי עבור כל נקבת עכברוש.
  5. להעריך רמות שתייה לפני הריון בחולדות נקבות במשך 2 שבועות. בצע את פעולות 1.5.1-1.5.6 כדי.
    1. בימים למלא 1 ו -2 צינור שתייה המכיל 0.066 פתרון סכרין% (לא אתנול) במים ברז. כדי לכמת את הצריכה להדביק שליט נייר עם דיוק מ"מ לצינור השתייה לפני ממלא אותו. השתמש בשיטה זו כפי שהיא מקטינה שגיאה במדידה הקשורים במשקל צינורות לכמת את צריכת אתנול. מלא את הצינור לסימן 20 מ"מ על השליט. בגין drinki ארבע שעותמפגשי ng (שלבים 1.5.1-1.5.6 ו -1.7) 1 שעה לאחר תחילתו של השלב הכהה (10:00 hr) כאשר רמות פעילות והשתייה הן הגבוהות ביותר.
    2. בסופו של כל מפגש שתייה לכמת את עוצמת הקול של פתרון סכרין שנצרך. כדי להקל על מדידה, לקבוע את עוצמת הקול של פתרון לכל מ"מ על הסרגל מראש ולהמיר מ"מ לכרכים. לצינורות המומלצים כאן כל מ"מ מתאים ל.366 מיליליטר.
    3. בימים 3 ו -4 למלא צינור עם 2.5% אתנול (V / V) ו0.066% פתרון סכרין במים ברז. בסופו של כל מפגש לכמת את כמות פתרון אתנול (משקל לכל קילוגרם של משקל גוף) שנצרך.
    4. ביום 5 ולאחר מכן למלא את צינור עם 5% אתנול (V / V) ו0.066% פתרון סכרין במים ברז. בסופו של כל מפגש לכמת את כמות פתרון אתנול (משקל לכל קילוגרם של משקל גוף) שנצרך.
    5. עם השלמת השלב טרום הריון השתייה לשקול את החולדות ולחשב את consum אתנול הממוצעption וסטיית תקן לכל הקבוצה. הסר חולדות שאומרות הצריכה היא גדול מ -1 סטיית תקן מעל או מתחת לקבוצה מתכוון מהמחקר כדי לצמצם את השונות בשתייה מרצון במהלך הריון.
    6. הקצה את החולדות שנותר לאו שליטת סכרין או תנאי PAE כך שרמות השתייה לפני ההריון מותאמות קרובה ככל האפשר לשתי קבוצות.
  6. בתוך זוג 1-14 ימים כל נקבת עכברוש עם מגדל זכר מוכח. חולדות נקבות לא לצרוך אתנול בשלב הרבייה. לאשר את ההריון על ידי הנוכחות של תוסף נרתיק, לשקול את נקבת העכברוש, ולשכן אותה באופן אישי. זה מוגדר כיום הריונית 1. לחלופין, לעזוב את נקבת החולדות עם מגדל זכר לתקופה של עד 5 ימים, לאחר שיסירו את הנקבות מהמחקר.
    הערה: מאחר צריכת אתנול במהלך ההריון מתחילה בשעה 10:00 בשעה בבדיקת יום 1 הריונית לנוכחות של תוסף נרתיק צריכה להתבצעלפני הזמן הזה.
  7. לספק פתרונות אתנול או סכרין במשך 4 שעות ביום (1,000 עד 1,400 שעות) למשך הריון.
    1. החל ביום 1 הריונית לספק נקבת העכברוש עם או 0% או 5% אתנול ו 0.066% פתרון סכרין במים ברז המבוססים על המשימה הקבוצתית. ודא שעוצמת הקול של 0% אתנול פתרון הניתן לחולדות שליטת סכרין מותאמת לממוצע הנפח של 5% פתרון אתנול הנצרך על ידי חולדות אתנול. בסופו של כל מפגש לכמת את כמות פתרון אתנול (משקל לכל קילוגרם של משקל גוף) או סכרין שנצרך.
    2. שוקל סכרי עכברוש שבועי להעריך עלייה במשקל אימהי.
    3. לספק מזון ומים ברז בכל העת, כולל מפגשי השתייה.
    4. להפסיק את הליכי חשיפת אתנול כאשר הצאצאים נולדים. רשום את מספר הגורים חיים ומשקולות גור בלידה. לייעד את יום לידה כיום לידה 0.
    5. לברור את הפסולת עד 10 גורים סביב יום הלידה 2-3. תנסה to לשמור על יחס שווה בין זכר לנקבת בעלי חיים בכל המלטה. אם זה לא אפשרי, ללקט עד 10 גורים עם מספר שווה של גברים ונשים.
    6. משקולות גור שיא 2-3 ימים לאחר לידה.
    7. לגמול את בעלי החיים ביום כ 21-24 לאחר הלידה ובית בזוגות חד-מיניים עם בעלי חיים מאותו מצב טיפול טרום לידתי. אל תשתמש יותר מ 1-2 חולדות מכל המלטה לניסוי ללהגביל את ההשפעות פוטנציאליות המלטה.

2. התנהגות חברתית

  1. להשיג ולהכין את כל חומרים וציוד הנדרשים.
    1. להשיג מנגנון לאינטראקציה חברתית. השתמש קאמרי עם ראש פתוח הבנוי מחומר קל לנקות ולחטא. מול המנגנון צריך להיות מכוסה בפלסטיק קשיח שקוף (~ עובי 2 מ"מ) לצילומים. קו הקירות הפנימיים ורצפה עם פלסטיק שקוף (~ 2 מ"מ עובי) כדי לסייע בניקוי ושליטה ריח. מראות מקום לאורך wa הפנים בחזרהll כדי לסייע ניתוח.
      הערה: נתוני הנציג לדיווחו כאן קאמרי מותאם אישית (× 47 סנטימטר 95 סנטימטרים רוחב × 43 ס"מ) עם ראש פתוח ופלסטיק שקוף קשיח (2 מ"מ עובי) המכסה את הצדדים ורצפה הפנימיים של המכשיר היה בשימוש. מראות הוצבו לאורך הקיר האחורי. הממדים וחומרים הספציפיים אינם קריטיים למדידה של התנהגות חברתית, לעומת זאת, מומלץ שהממדים להיות גדולים מספיק כדי להבטיח שאינטראקציה חברתית אמיתית ניתן להבחין בין התנהגויות אחרות. כלומר, המנגנון צריך להיות גדול מספיק כדי שבעלים חיים הם לא תמיד בסמיכות זה לזה.
    2. השג מצלמות וידאו מסוגלים להקליט בתנאים נמוכים או ללא-אור ככל הצילומים נעשים עם תאורה מפוזרת מעט או ללא בתוך הספקטרום הנראה. ודא שיש לו את המצלמה ברזולוציה גבוהה בתוך ספקטרום אינפרא אדום, לעומת זאת, כל מצלמה מסוגלת להקליט בתנאים חשוכים בה ילידיםמצב הלילה או עם מקרן אינפרא אדום נוסף צריך להיות מספיק.
    3. מקרן אינפרא אדום עמדה סביב המנגנון לשיפור תאורה של המנגנון בהקלטת וידאו.
    4. להשיג שבבי כיתה המעבדה עץ (שבב צפצפה).
    5. להשיג מברשת, יעה, דו תחמוצת כלור ואלכוהול איזופרופיל (70%) לניקוי המנגנון בין פגישות ושליטה ריח.
  2. הסתגלות מכשירים והתנהגות חברתית
    1. לשלב זה של הניסוי, לבצע מדידות בחולדות מבוגרות כי הם לפחות 90 ימים של גיל.
    2. לפני כל פגישה להסיר כל שבבי יער, לנגב את המנגנון נקי עם אלכוהול איזופרופיל לשלוט ריחות בין פגישות ולספק שבבי עץ טריים. ודא ששבבי העץ לחלוטין לכסות את החלק התחתון של המכשיר. נקי ולטהר את המנגנון עם סוכן מתאים, כגון דו תחמוצת כלור, במידת צורך.
    3. במשך שלושה ימים רצופים למקם בעלי חיים והכלוב-הזוג לחדר במשך 30 דקות כדי להסתגל בעלי החיים למנגנון. במהלך מפגשי הסתגלות כל האורות בחדר כבויים.
    4. בסופו של בית מושב ההסתגלות השלישי החיות בנפרד בכלובים חדשים עם מצעים טריים, מזון, ומים למשך 24 שעות כדי להניע את האינטראקציה חברתית.
    5. אינטראקציה חברתית שיא ביום 24 שעות אחרי בעלי החיים הבאים הופרדה.
      1. הסר שבבי עץ מהמנגנון, נקי ולטהר עם דו תחמוצת כלור, לנגב עם אלכוהול איזופרופיל לשלוט ריחות, ולהחליף את שבבי העץ לפני הפגישה.
      2. מקם מצלמות אחד או יותר כדי להקליט את האינטראקציה. מצלמה לפחות עמדה אחת מול המנגנון כך שמראה על הקיר האחורי של המכשיר יכולה לספק פרספקטיבה נוספת לניתוח.
      3. אחזר בעלי חיים אחד בכל פעם ולהחזיק בעלי החיים במול המצלמה, כך שהתכונות הייחודיות של דפוס הפרווה ניתן לציין. תכונות זיהוי של אלההפרווה יכולה לשמש כדי להבחין חולדות במהלך ניתוח ולא באופן מלאכותי לציון בעלי החיים.
        הערה: מאחר שהיבטים רבים של אינטראקציה חברתית מכרסם כרוכים אותות חוש הריח ומריח את השותף, בכל מקום שיש להימנע ריחות זרים מציגים אפשריים. יש חולדות-אוונס ארוכים בדרך כלל כמה תכונה של תבנית הפרווה שיכול להיות מנוצל כדי להבחין כל זוג נתון של בעלי חיים. לזנים אחרים (למשל, Sprague-Dawley חולדות) יכולות לשמש גישות אלטרנטיביות, כגון סימון הזנב עם צבע unscented. חשוב להכיר בכך שהתנהגויות רבות של עניין מופנות למטרות ספציפיות (לדוגמא., Anogenital מושך בנחיר בבימויו ליד בסיס הזנב, התקפות שובבות המכוונות לעורף, או ההתקפות אגרסיביות המכוונות לצלעות או בטן). סימון בעלי החיים קרובים יותר לקצה הזנב רחוק ממטרות של עניין אלה מומלץ.
      4. הקלטת וידאו של האינטראקציה החברתית דקות לפחות 12.
      5. צג בעלי חיים ללחימה לאורך כל הפגישה. במידת האפשר, לצפות בבעלי החיים באמצעות צג או חלון, כך שהנסיין הוא לא בחדר במהלך הפגישה.
        הערה: הלוחם נצפה רק לעתים רחוקות במחקרים על חולדות מבוגרות, לעומת זאת, צריכים להיות במעקב בעלי החיים לאורך כל הפגישה. הפגישה צריכה להיות חדלה אם יש לחימה מוגזמת או יש סימנים של נזק או פגיעה בבעלי חיים.
  3. קידוד התנהגות וניתוח.
    1. לזהות את ההתנהגויות של העניין הבא כמו לכל עבודה קודמת עם PAE 1,18. לכמת את המשך, התדירות והשהיה למופע הראשון של ההתנהגויות הבאות; היאבקות (כולל מצמיד), אגרוף, זחילה (מעבר) מעל / מתחת השותף, anogenital מרחרח, מרחרח אחר בגופו של בן הזוג (גוף מרחרח), allogrooming (טיפוח של השותף), גידול, ומרחרח / חופר בשבבי העץ . דוגמאות של כל התנהגות הן להמחישד ברכיב הווידאו של מאמר זה.
    2. לכמת את ההתנהגויות החברתיות של ריבית מהווידאו. השג את התדירות, משך הזמן כולל והשהיה לערכאה ראשונה לכל התנהגות של עניין.
      הערה: קבלת אמצעים אלה ניתן להשיג באופן ידני, עם זאת, כימות של אמצעים אלה באמצעות ניתוח ממוחשב של וידאו דיגיטלי מומלצת. תסריט Matlab (www.mathworks.com) עבור השמעה של הווידאו וכימות של התנהגויות מסופק כתוספת למאמר זה.
    3. לאחר הקידוד הושלם לכל חולדות נתוני משך, תדירות וזמן אחזור וכתוצאה מכך הם ניתחו עם חבילה סטטיסטית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

במהלך סיבובי רבייה רבים חולדות נקבות במצב אתנול לשתות באופן עקבי ממוצעת של כ 2.1 גר '/ קילוגרם של אתנול לפגישת שתייה 4 שעות. סכרי עכברוש צורכים כמחצית מכלל ארבע שעות במהלך 15 עד 30 דקות הראשונות לאחר כניסתה של צינורות השתייה, וכתוצאה מכך ריכוז שיא אימהי אתנול בסרום של כ -60 mg / dl, נמדד בנקודת הזמן 45 דקות. מעל 3.5 שעות שנותרו מתקופת השתייה, הם ימשיכו לצרוך 5% אתנול בשיעור נמוך יותר, אך יציב יחסית של 0.4 גר '/ קילוגרם משקל גוף / שעה. יש רמה ודפוס זה של צריכת אתנול מרצון ללא תופעות משמעותיות ברווח אימהי משקל, משקל לידת צאצאים, גודל המלטה, טיפול אימהי, משקל רטוב שליה, משקל צאצאים בבדיקות התנהגותיות, או מוח כולו, בהיפוקמפוס או משקולות רטובות המוח הקטן.

אמצעים ומשווקי מנועי חיפוש מחולדות saccharin- וחשוף אתנול זכר לכל מידה התנהגותיות נציגמחדש שמוצג בטבלה 1. נתונים אלה נאספו מניסויים קודמים וכוללים 16 זכרים לכל מצב טיפול טרום לידתי. כל בעלי החיים יחד עם שותפים מאותו מצב טיפול טרום לידתי. שינויים הקשורים לאלכוהול חזקים בהתנהגות החברתית של בעלי חיים נקבה לא נצפו במחקרים שלנו באמצעות נהלים אלה 1, לעומת זאת, הבדלים הקשורים לאלכוהול בהתנהגות חברתית נשית תועדו באמצעות הליכים אחרים 15,23. ניתוחי univariate נפרדים של שונות (ANOVAs) שבוצעו בVer SPSS. 21 עבור Macintosh גילו כי חולדות שנחשף אתנול זכר משך גבוה באופן משמעותי [F (1, 30) = 19.12] ותדר [F (1, 30) = 6.80] של היאבקות והירידה בהשהיה למופע הראשון של היאבקות [F ( 1, 30) = 9.41]. חולדות שנחשפו אתנול גם בילו פחות זמן עוסק בanogenital מרחרח [F (1, 30) = 5.17].

1 א. תדר SAC PAE
היאבקות * 2.00 (0.58) 8.00 (2.23)
אגרוף 1.81 (0.80) 3.56 (1.47)
לחצות מעל / מתחת 1.06 (0.48) 1.00 (0.29)
Anogenital מרחרח 6.25 (1.20) 3.75 (0.73)
גוף מרחרח 19.75 (1.64) 18.56 (2.06)
Allogrooming 2.31 (0.93) 0.75 (0.27)
גידול 56,50 (5,39) 56,06 (5,40)
Dig / לרחרח מצעים 32.06 (6.03) 30.06 (5.27)
1b. משך (שניות) SAC PAE
היאבקות ** 9.14 (2.31) 39.81 (6.62)
אגרוף 2.55 (1.43) 3.81 (1.62)
לחצות מעל / מתחת 0.83 (0.39) 1.03 (0.27)
Anogenital מרחרח * 11.21 (2.10) 5.69 (1.22)
גוף מרחרח 27,21 (2,33) 27.09 (3.73)
Allogrooming 13.50 (5.68) 3.82 (1.79)
גידול 120,31 (13,32) 121,48 (12,13)
Dig / לרחרח מצעים 119,59 (24,45) 109,15 (21,41)
1 ג. חביון (שניות) SAC PAE
היאבקות ** 430,75 (50,51) 209,98 (51,25)
אגרוף 569,52 (48,14) 525.63 (74.75)
לחצות מעל / מתחת 544,4 (65,21) 429,01 (75,78)
Anogenital מרחרח 107,68 (39,35) 164,31 (44,09)
גוף מרחרח 22.77 (6.14) 16.80 (3.21)
Allogrooming 471,44 (70,82) 588,52 (48,47)
גידול 20,92 (7,65) 11.94 (1.20)
Dig / לרחרח מצעים 76,78 (25,78) 117,66 (44,64)

טבלה 1: Mean (+ SEM) תדר (1 א), משך (ב 1) והשהיה למופע ראשון (ג 1) לכל התנהגות לכמת במהלך פגישת האינטראקציה החברתית לsaccharin- (SAC) וחולדות שנחשפו לאלכוהול לפני לידה (PAE) ( n = 1 6 לקבוצת טיפול טרום לידתי). [* P <0.05, ** p <0.005]

= "Jove_content"> בנוסף לביצוע ANOVAs, ביצוע ניתוח מבחין ליניארי כדי להעריך איזה משתנים הטובים ביותר להפלות מבעלי החיים שנחשפו לסכרין חשוף אתנול מומלץ 18. למדגם הנוכחי, הבדיקה של תיבת M למבחן לסטיות שווה לא ניתן הייתה לחשב כי מספר המשתנים הבלתי תלויים היה גדול ממספר המקרים (5: 1 יחס מומלץ בדרך כלל). פונקצית המבחין גילתה קשר משמעותי בין קבוצות ומנבאים, והיוו 74% משונות בין קבוצה. ניתוח של מטריצת המבנה נחשף משך זמן שבי של היאבקות (.470), והשהיה למופע הראשון של היאבקות (-.330) היו מנבאים משמעותיים. ספירה (תדר) של היאבקות (.280) ומשך anogenital מרחרח (-.244) היו מנבאים מעט חלשים יותר. הסיווג-תוקף הצלב הראה כי בסך הכל, 71.9% מהמקרים סווגו בצורה נכונה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הפרדיגמה החשיפה לאלכוהול לפני הלידה המתוארת כאן כרוכה הצריכה מרצון של אתנול (5% v / v) על ידי סכרי עכברוש במהלך הריון. ישנם מספר פרוטוקולים לחשיפת בעלי חיים שאינם בני אדם לאתנול במהלך התפתחות המוח המיוצגת בספרות, אשר נבדלת ביחס לעיתוי, המינון, המשך והמסלול של ממשל אתנול, כמו גם המינים תחת חקירה. למרות שטיפול יסודי של היתרונות של פרוטוקולי חשיפה שונים אינו ניתן כאן, יש מספר יתרונות של שיטת שתייה מרצון לPAE מתואר בפרוטוקול זה מודגשים. בעבר אנו מנוצלים פרוטוקול נוזל דיאטה, גישה מועסקות בדרך כלל בתחום זה של מחקר, שבו סכרי עכברוש לצרוך 5% אתנול כחלק ממקור המזון העיקרי 24. תנאי בקרה לגישה זו כוללים קבוצה הניזונים זוג שבו צריכת הקלוריות הייתה רתומה לזה של סכרים רב-אתנול וקבוצה יש לו גישה כרצונך מודעהלצ'או. בפרדיגמה השתייה מרצון המתוארת כאן סכרי עכברוש בשני הקבוצות (אתנול וסכרין) צורכים את אותה דיאטת אוכל חולדה אשר מפחיתה בין השתנות קבוצה בתזונה וצריכת קלוריות, וממזער את הבלבול הפוטנציאלי של לחץ הקשור בצריכה כפויה של מקור מזון לא מוכר 25. תכונה זו של הפרדיגמה שתייה מרצון גם מבטלת את הצורך בשליטה האכיל זוג כעם גישת הדיאטה הנוזלית, אשר מספקת כמה יתרונות מעשיים ומוסריים, ביניהם הפחתה במספר קבוצות ניסוי (משלושה לשתיים), מספר בעלי חיים המשמשים במחקר, ואת העלויות הכרוכות לבצע המחקר. תבנית 4 שעות לסירוגין החשיפה של תשואות צריכת אתנול מרצון רמות שתייה פחות מאשר משתנים נצפה עם 5% פרוטוקול הדיאטה נוזלי אתנול, אשר עשויים סבירה שצפוי להפחית באופן דומה שונות במדדי תוצאה שנצפו בצאצאי PAE. בגלל conce דם אתנולntrations הושג עם כל פרוטוקול חשוב לכמת ולתקשר, מדידות של ריכוזי אתנול בסרום אימהי צריכים להתנהל מעת לעת (לדוגמא, בשנה) כדי להבטיח שBACS הדומה מתבצעים בכ סיבובי רבייה. בשל הפוטנציאל לאינטראקציות בין מתח טרום לידתי וחשיפת אתנול יש לבצע צעדים אלה במדגם נפרד של נשים שלצאצאים אינם משמשים במחקרים עוקבים (ראה נ"צ. 26). חשוב להכיר בכך שריכוזי אתנול סרום השיא יתרחש כ 45-60 דקות לאחר שתיית הצינור הוא הציג. במקום BACS מסכרי הפקת צאצאים ניסיוניים, המדד השימושי ביותר כדי לתאם עם מדדי תוצאה היא צריכת אתנול היומית של סכר עכברוש במהלך הריון. עם זאת, המגביל את הטווח של שתייה בסכרי חולדה עד למרחק של סטיית תקן אחת מהממוצע לקבוצה עלול להגביל כל קורלציה משמעותית betwאתנול een נצרך ומדד תוצאת נתונה. לבסוף, הערכה של לפני הריון שתייה מנוצלת לזהות חולדות ששותות ברמות הרצויות לשלבים הבאים של פרוטוקול השתייה. היבט זה של הפרדיגמה חשיפת אתנול גם מבטיח שלכל הנקבות חוויית שתייה לפני הריון, שבצורה מדויקת יותר דגמי התנהגות אנושית שבשתייה סביר להתחיל במהלך הריון.

כמה בעיות מתודולוגיות נוספות ואזהרות הקשורות לחשיפת הפרדיגמה האלכוהול צריכים להיחשב. הפרדיגמה PAE שתייה מרצון שתוארה כאן מתרחשת במהלך התפתחות הריון, אשר בחולדה תואמת בערך את שני השלישים הראשונים של פיתוח הריונית בבני אדם. חשיפה במהלך ההתפתחות לאחר לידה מוקדמת היא מנוצלת על ידי מעבדות רבות למודל שקילות אנושיות שליש שלישי (ראה, למשל, נ"צ. 27). יתר על כן, נציין, כי הנהלים שהוצגו כאן מייצגים כרוניפרוטוקול חשיפה (סכרי חולדה לשתות בכל יום). חשוב לציין, דווקא בעיתוי חשיפה לרמות גבוהות יותר של אלכוהול (~ 287 mg / dl) מוגבל ליום הריונית 15 גם הוכח לשנות את ההתנהגות חברתית 15. הפרדיגמה שהוצגה כאן כרוכה צריכת אלכוהול מרצון על ידי סכרי עכברוש, ולכן, יש מגוון מצומצם של ריכוזי דם אתנול שניתן להשיג עם גישה זו. השגת ריכוזי אתנול דם גבוה דורשת שיטות אחרות של חשיפה (למשל, gavage, הזרקה, חשיפת אדים). נקודה חשובה נוספת נוגעת לפוטנציאל לשינויים בטיפול אימהי שעלולות לסבך פרשנות של תופעות התנהגותיות הקשורות לחשיפת אתנול טרום לידתי. כדי לטפל בזה, הערכות של טיפול אימהי במהלך ההריון יש להעריך מעת לעת. אין תופעות של שתייה מתונה במהלך הריון על טיפול אימהי זוהו באמצעות הנהלים שתוארו כאן בחולדה הארוך אוונס 28. הערכה של האםשינויים במדדים התנהגותיים של טיפול האימהי (ראה נ"צ. 29), עם זאת, יש להעריך תחילה ולאחר מכן מעת לעת, במיוחד אם סטיות מהשיטות שתוארו כאן, כוללים זנים ומתח של בעלי חיים, או ריכוזים גבוהים יותר של אתנול משמשים.

נהלי ההתנהגות המתוארים כאן הניבו שינויים אמינות בהיבטים מסוימים של התנהגות חברתית (היאבקות וחקירה) בחולדות זכרים בוגרות שנחשפו לרמות מתונות של אלכוהול במהלך התפתחות המוח לפני הלידה 1,18,30. ההתנהגויות לכמת כאן נבחרו מבוססות על גוף גדול של ספרות הקיימת 31 למקד התנהגויות מכוונות שותף (לדוגמא, היאבקות, חקירה) והתנהגויות שונות המכוונות כלפי הסביבה (למשל, גידול, לחפור) שניתן למדוד בקלות בדרך של ניתוח וידאו. מבחין הניתוח גילה כי עלייה בהיאבקות לספק האפליה הטובה ביותר בין אלנחשף cohol וחולדות שנחשפו לסכרין בין מגוון רחב של משתני התנהגותיים חברתיים ולא חברתיים 18. חשוב לציין כי השפעות של PAE על התנהגות חברתית בחולדות נקבות לא נצפו באמצעות השיטות שתוארו כאן 1, למרות שההשפעות עיקריות של מין כבר דיווחו למספר צעדים תלויים כוללים anogenital מרחרח (נקבה> גברי), גוף מרחרח (זכר> נקבה), היאבקות (זכר> נקבה), ואגרוף (זכר> נקבה).

למרות ההיאבקות הוכח להיות ההיבט העיקרי של התנהגות חברתית שונתה על ידי PAE המתון, ההכללה של התנהגויות אחרות היא חשובה לקביעת הסלקטיביות של תופעות התנהגותיות ושלילת גירעונות התנהגות כללית. הסט של התנהגויות לכמת כאן הוא רק קצה קרחון. התנהגויות של עניין יש לבחור בעבודה ראשונית כדי ללכוד את התבנית הכללית של תופעות שנצפו בקבוצת נתונה של נתונים. זהו נקובticularly חשוב אם פרדיגמות שונות חשיפה לאלכוהול, או פרמטרים, מנוצלים כוריאציות בנהלים סביר שצפוי להניב תוצאות התנהגותיות שונות. בנוסף להתנהגויות שתוארו כאן, בתחילה הערכה רחבה יותר של התנהגויות הכוללים לנשוך, מגרד (עצמי), רצפי טיפוח מלאים, רצפי טיפוח קטומים (אינדיקציה לחרדה), "לרוחב" תצוגה 32,33, גוף מטלטלת, רודף אחרי, ו משחק התנהגות 34-37 מומלצת. תצפית ב6-12 זוגות של בעלי חיים צריכה להיות מספיק כדי לזהות התנהגויות שלהבחין מבעלי חיים שאינם חשופים חשוף אלכוהול.

כמו כן, חשוב לשקול היאבקות ש, בהתאם לגיל בעת המדידה, יכול לשקף התנהגות תוקפנית אמיתית או לשחק התנהגות. נגעים מוקדמים של קליפת המוח הקדמית ventrolateral בחולדות, אשר נקשר למיתון השפעות PAE על התנהגות 1,18,30 חברתית, לגרום לincreaSED משחק התנהגות 38. בחולדה, לשחק פסגות התנהגות במהלך פוסט-גמילת פיתוח סביב 30-40 ימים לאחר לידה 33,34 ופוחת ככל שמתקרבים לבגרות בעלי חיים. חשיפה לאלכוהול במהלך התפתחות המוח משנה לשחק התנהגות כאשר נמדד לפני בגרות 6,16,23 ויכולים להשפיע על הקצב שבו לשחק התנהגות פוחתת עם גיל. בגלל הטופוגרפיות של משחק והתנהגויות אגרסיביות דומות הבחנה ברורה יכולה להיות קשה להשגה. במחקרים קודמים, מדדים בולטים התנהגות של תוקפנות, כגון לחימה או נשיכה, לא נצפה בחולדות PAE מתונות. עם זאת, מדדים התנהגותיים נוספים יכולים לספק רמזים לגבי הסיווג של התנהגויות אלו 18. לדוגמא, התקפות מכוונות העורף, היעד העיקרי של פיגועים שובבים, רק לעתים נדירות מתרחש בחולדות מבוגרות PAE 18. בניגוד לכך, התקפות מכוונות כלפי אחוריו, יעד להתקפות לא-שובבות 39 נצפו morדואר בתדירות גבוהה, מה שמרמז כי עליות הקשורים ל- PAE בהיאבקות משקפות תוקפנות ולא לשחק. Play התנהגות צריכה להיות כלולה בניתוח אם ההתנהגות חברתית נמדדה לפני בגרות או לשחק התנהגות בולטת בהתנהגותם של בעלי חיים מבוגרים. שיטות מפורטות לניתוח של משחק התנהגות מתוארות על ידי הימלר et al. 35

לבסוף, חשוב לציין שהתנהגות חברתית באמצעות השיטות שתוארו כאן יכול להיות מושפע על ידי הבחירה של החיה השותף. בתוצאות שהוצגו כאן נציג בעלי חיים יחד עם בעלי חיים מוכרים (כלוב-זוג) מאותו מצב טיפול טרום לידתי 1,18. הרציונל לבחירה זו התבסס במידה רבה על נתונים מראים כי בעלי חיים שליטה בשיכון, בחולדות שנחשפו אתנול משנה את התנהגות חברתית בחולדות שליטת 14, וכן תצפיות לא פורסמו דומות ואמינות מהמעבדה שלנו. תופעות אלה עלולים complicאכלתי זיהוי ופרשנות של שינויים הקשורים ל- PAE בהתנהגות חברתית. השיטות שתוארו כאן כימות של התנהגות חברתית יכולות, עם זאת, להיות מיושמות על כל וריאציה של המקור של השותף החברתי, שבה יש כמה אפשרויות, כולל באמצעות שותף שאינו מטופלים שמגיע מלא מצב טיפול 1, באמצעות שותף בעלי חיים מאותו מצב הטיפול (כפי שמתוארים כאן), או בבעלי חיים שותף ממצב טיפול שונה. יתר על כן, ההיכרות של החיה השותף ניתן להשפיע כדי להשפיע על האינטראקציה חברתית 1. הבחירה של מצב השותף ומשתנים אחרים הקשורים לדיור חברתי, יחסי מין, והפרדיגמה חשיפה יכולה להיות מותאמת כדי לענות הטוב ביותר את המטרות המדעיות של מעבדה המסוימת ועדיין ניצול הנהלים הבסיסיים לכימות של התנהגות חברתית שתוארה כאן.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Saccharin sodium salt hydrate Sigma S1002
190 proof ethanol Sigma 493538
Beaded glass drinking tubes Fisher 14-955K
Natural rubber white #4 stopper one hole Plasticoid LSG4M181
1" bend tubes-ball point Ancare TD-199-3"
Paper rulers N/A N/A www.vendian.org/mncharity/dir3/paper_rulers
Apparatus for social interaction Custom built N/A 95 cm X 47 cm X 43 cm
Video cameras N/A N/A Capable of recording low/no light conditions
Infrared illuminators Vitek VT-IR1-12
Teklad laboratory grade sani-chips Harlan 7090A
Brush and dustpan N/A N/A
Isopropyl alcohol Sigma W292907
Chlorine Dioxide (1.5 mg Tablets) Quiplabs N/A Prepare per manufacturer's recommendation

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hamilton, D. A., et al. Prenatal exposure to moderate levels of ethanol alters social behavior in adult rats: Relationship to structural plasticity and immediate early gene expression in frontal cortex. Behav. Brain Res. 207 (2), 290-304 (2010).
  2. May, P. A., et al. Approaching the prevalence of the full spectrum of Fetal Alcohol Spectrum Disorders in a South African population-based study. Alcohol. Clin. Exp. Res. 37 (5), 818-830 (2013).
  3. Chasnoff, I. J., Wells, A. M., Telford, E., Schmidt, C., Messer, G. Neurodevelopmental functioning in children with FAS, pFAS, and ARND. Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics. 31 (3), 192-201 (2010).
  4. Disney, E. R., Iacono, W., McGue, M., Tully, E., Legrand, L. Strengthening the case: Prenatal alcohol exposure is associated with increased risk for conduct disorder. Pediatrics. 122 (6), E1225-E1230 (2008).
  5. Kelly, S. J., Goodlett, C. R., Hannigan, J. H. Animal models of fetal alcohol spectrum disorders: Impact of the social environment. Dev Disabil Res Rev. 15 (3), 200-208 (2009).
  6. Kelly, S. J., Day, N., Streissguth, A. P. Effects of prenatal alcohol exposure on social behavior in humans and other species. Neurotoxicol. Teratol. 22 (2), 143-149 (2000).
  7. Thomas, S. E., Kelly, S. J., Mattson, S. N., Riley, E. P. Comparison of social abilities of children with fetal alcohol syndrome to those of children with similar IQ scores and normal controls. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 22 (2), 528-533 (1998).
  8. Conry, J. Neuropsychological deficits in Fetal Alcohol Syndrome and fetal alcohol effects. Alcohol. Clin. Exp. Res. 14 (5), 650-655 (1990).
  9. Streissguth, A. P., et al. Fetal Alcohol Syndrome in adolescents and adults. JAMA-Journal of the American Medical Association. 265 (15), 1961-1967 (1991).
  10. Streissguth, A. P., Barr, H. M., Sampson, P. D. Moderate prenatal alcohol exposure: effects on child IQ and learning problems at age 7 1/2 years. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 14 (5), 662-669 (1990).
  11. Valenzuela, C. F., Morton, R. A., Diaz, M. R., Topper, L. Does moderate drinking harm the fetal brain? Insights from animal models. Trends Neurosci. 35 (5), 284-292 (2012).
  12. May, P. A., et al. Prevalence of children with severe Fetal Alcohol Spectrum Disorders in communities near Rome, Italy: New estimated rates are higher than previous estimates. Int. J. Env. Res. Public Health. 8 (6), 2331-2351 (2011).
  13. Tunc-Ozcan, E., Ullmann, T. M., Shukla, P. K., Redei, E. E. Low-dose thyroxine attenuates autism-associated adverse affects of fetal alcohol in male offspring's social behavior and hippocampal gene expression. Alcohol. Clin. Exp. Res. 37 (11), 1986-1995 (2013).
  14. Middleton, F. A., Varlinskaya, E. I., Mooney, S. M. Molecular substrates of social avoidance seen following prenatal ethanol exposure and its reversal by social enrichment. Dev. Neurosci. 34 (2-3), 115-128 (2012).
  15. Varlinskaya, E. I., Mooney, S. M. Acute exposure to ethanol on gestational day 15 affects social motivation of female offspring. Behav. Brain Res. 261, 106-109 (2014).
  16. Meyer, L. S., Riley, E. P. Social play in juvenile rats prenatally exposed to alcohol. Teratology. 34 (1), 1-7 (1986).
  17. Royalty, J. Effects of prenatal ethanol exposure on juvenile play-fighting and postpubertal aggression in rats. Psychol Rep. 66 (2), 551-560 (1990).
  18. Hamilton, D. A., et al. Effects of moderate prenatal ethanol exposure and age on social behavior, spatial response perseveration errors and motor behavior. Behav. Brain Res. 269, 44-54 (2014).
  19. Kelly, S. J., Dillingham, R. R. Sexually dimorphic effects of perinatal alcohol exposure on social interactions and amygdala DNA and DOPAC concentrations. Neurotoxicol. Teratol. 16 (4), 377-384 (1994).
  20. Lugo, J. N., Marino, M. D., Cronise, K., Kelly, S. J. Effects of alcohol exposure during development on social behavior in rats. Physiology and Behavior. 78 (2), 185-194 (2003).
  21. Lugo, J. N., Marino, M. D., Gass, J. T., Wilson, M. A., Kelly, S. J. Ethanol exposure during development reduces resident aggression and testosterone in rats. Physiology and Behavior. 87 (2), 330-337 (2006).
  22. Kelly, S. J., Tran, T. D. Alcohol exposure during development alters social recognition and social communication in rats. Neurotoxicol. Teratol. 19 (5), 383-389 (1997).
  23. Mooney, S. M., Varlinskaya, E. I. Acute prenatal exposure to ethanol and social behavior: Effects of age, sex, and timing of exposure. Behav. Brain Res. 216 (1), 358-364 (2011).
  24. Savage, D. D., Becher, M., de la Torre, A. J., Sutherland, R. J. Dose-dependent effects of prenatal ethanol exposure on synaptic plasticity and learning in mature offspring. Alcohol. Clin. Exp. Res. 26 (11), 1752-1758 (2002).
  25. Rasmussen, D. D., et al. Chronic daily ethanol and withdrawal: 1. Long-term changes in the hypothalamo-pituitary-adrenal axis. Alcohol. Clin. Exp. Res. 24 (12), 1836-1849 (2000).
  26. Savage, D. D., et al. Effects of a Novel Cognition-Enhancing Agent on Fetal Ethanol-Induced Learning Deficits. Alcohol. Clin. Exp. Res. 34 (10), 1793-1802 (2010).
  27. Goodlett, C. R., Johnson, T. B. Neonatal binge ethanol exposure using intubation: Timing and dose effects on place learning. Neurotoxicol. Teratol. 19 (6), 435-446 (1997).
  28. Staples, M. C., Rosenberg, M. J., Allen, N. A., Porch, M. W., Savage, D. D. Impact of Combined Prenatal Ethanol and Prenatal Stress Exposure on Anxiety and Hippocampal-Sensitive Learning in Adult. 37 (12), 2039-2047 (2013).
  29. Champagne, F. A., Francis, D. D., Mar, A., Meaney, M. J. Variations in maternal care in the rat as a mediating influence for the effects of environment on development. Physiol. Behav. 79 (3), 359-371 (2003).
  30. Hamilton, D. A., et al. Patterns of social-experience-related c-fos and Arc expression in the frontal cortices of rats exposed to saccharin or moderate levels of ethanol during prenatal brain development. Behav. Brain Res. 214 (1), 66-74 (2010).
  31. Barnett, S. A. A study in behaviour: Principles of ethology and behavioural physiology displayed mainly in the rat. , (1963).
  32. Pellis, S. M., Pellis, V. C. Play-fighting differs from serious fighting in both target of attack and tactics of fighting in the laboratory rat Rattus-Norvegicus. Aggressive Behav. 13 (4), 227-242 (1987).
  33. Meaney, M. J., Stewart, J. A descriptive study of social-development in the rat (Rattus-Norvegicus). Anim. Behav. 29 (1), 34-45 (1981).
  34. Pellis, S. M., Pellis, V. C. The prejuvenile onset of play fighting in laboratory rats (Rattus norvegicus). Dev. Psychobiol. 31 (3), 193-205 (1997).
  35. Himmler, B. T., Pellis, V. C., Pellis, S. M. Peering into the dynamics of social interactions: measuring play fighting in rats. J. Vis. Exp. (71), e4288-e4288 (2013).
  36. Panksepp, J., Siviy, S., Normansell, L. The psychobiology of play : Theoretical and methodological perspectives. Neurosci. Biobehav. Rev. 8 (4), 465-492 (1984).
  37. Siviy, S. M., Panksepp, J. Sensory modulation of juvenile play in rats. Dev. Psychobiol. 20 (1), 39-55 (1987).
  38. Pellis, S. M., et al. The effects of orbital frontal cortex damage on the modulation of defensive responses by rats in playful and nonplayful social contexts. Behav. Neurosci. 120 (1), 72-84 (2006).
  39. Blanchard, R. J., Blanchard, D. C., Takahashi, T., Kelley, M. J. Attack and defensive behavior in albino-rat. Anim. Behav. 25 (3), 622-634 (1977).

Tags

Neuroscience גיליון 94 תוקפנות הקשורות לאלכוהול אלכוהול teratogenesis פרעות התפתחותיות Arnd הפרעות אלכוהול עוברי ספקטרום FASD תסמונת אלכוהול עוברית FAS אינטראקציה חברתית
חשיפה לפני הלידה אלכוהול מתונה וכימות של התנהגות חברתית בחולדות מבוגרות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hamilton, D. A., Magcalas, C. M.,… More

Hamilton, D. A., Magcalas, C. M., Barto, D., Bird, C. W., Rodriguez, C. I., Fink, B. C., Pellis, S. M., Davies, S., Savage, D. D. Moderate Prenatal Alcohol Exposure and Quantification of Social Behavior in Adult Rats. J. Vis. Exp. (94), e52407, doi:10.3791/52407 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter