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Behavior

Moderata esposizione prenatale di alcool e quantificazione di comportamento sociale in ratti adulti

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

Si stima che circa 1-5% dei bambini sono diagnosticati con Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs) 2, che comprendono la sindrome alcolica fetale (FAS), parziale FAS (PFA), e alcolcorrelati dello sviluppo neurologico Disturbi (ARNDs) 3. I deficit nel comportamento sociale e cognizione sono tra gli esiti avversi più comuni osservati nei bambini con FASDs 4-7. Conseguenze negative non sono limitati a forte esposizione prenatale (PAE), come moderato PAE che non porta al deficit morfologici, comportamentali e cognitivi cospicua caratteristica del FAS può causare relativamente sottili, ma comunque persistente, deficit negli esseri umani con FASDs 8-10 e gli animali non umani esposti all'etanolo durante lo sviluppo del cervello 11. L'importanza di comprendere le conseguenze neurobiologiche comportamentali e corrispondenti di moderata PAE è sottolineata da stime attuali indicano che la grande maggioranza dei casi FASD rientrano fra le meno sgamma Evere dello spettro 12.

Diversi laboratori indipendenti hanno segnalato alterazioni roditore comportamento sociale legati a etanolo esposizione durante lo sviluppo del cervello, tra cui una diminuzione di indagine e di interazione 1,13-15, alterata gioco 14,16,17, aumento interazioni aggressive 17,18, alterazioni nella risposta a stimoli sociali 19-21, e deficit in preferenze alimentari socialmente acquisite e la memoria di riconoscimento sociale 22. Deficit comportamento sociale sono stati osservati a seguito dell'esposizione ad pesanti (concentrazioni di etanolo nel sangue (BECS) ~ 300 mg / dl) 22,23 o livelli più moderati di etanolo (BEC ~ 80mg / dl) 1, e attraverso una vasta gamma di parametri per altro significativo fattori, tra cui i tempi di esposizione, durata dell'esposizione, e l'età al momento della valutazione del comportamento.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che le alterazioni in aspetti specifici di int socialeeraction in età adulta discriminare ratti esposti a livelli moderati di alcol da animali di controllo esposti a saccarina 1,18. In particolare, moderata PAE ha sempre stato associato con aumenti robusti di wrestling, che suggerisce un aumento del comportamento aggressivo, e più bassi livelli di indagine sociale (ad esempio, fiutando del partner) in età adulta. Perché alterazioni nel comportamento sociale sono conseguenze affidabili PAE, la quantificazione del comportamento sociale in seguito PAE può tenere importanza per progredire verso una più completa comprensione delle basi neurali di alterazioni PAE-correlate nel comportamento sociale e lo sviluppo di approcci interventistici. L'obiettivo di questo documento e il video associato è di fornire istruzioni sul protocollo PAE moderato e metodi per la quantificazione del comportamento sociale in figli adulti che hanno affidabile distinto prenatale alcol esposti da prole non esposti rat.

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Protocol

Tutte le procedure qui e nel video allegato descritti sono stati approvati dalla cura e utilizzo dei Comitati animali istituzionale del Health Sciences Center e il campus principale della University of New Mexico.

1. prenatale Etanolo Esposizione

  1. Ottenere tutti i materiali e le sostanze chimiche necessarie: Saccarina idrato sale di sodio, 190 etanolo prova (alcool al 95% in volume), tubi di bere vetro perline, gomma naturale bianco # 4 tappo un foro, 1 "punto di curvatura tubi-ball, governanti carta stampata da www .vendian.org / mncharity / dir3 / paper_rulers /.
  2. Ottenere provati ratti allevatore adulto da un fornitore o fonte alternativa. Utilizzare allevatori lungo Evans per i metodi ei dati rappresentativi presentati in questo protocollo. Le femmine pesano 125-150 g e 6-7 settimane di età all'arrivo tale che essi sono di circa 9-10 settimane al momento della riproduzione (passo 1.5). Assicurarsi che tutti i futuri dighe sono primipare. Assicurarsi che i maschi sono 12settimane di età in arrivo e 15 settimane all'inizio del protocollo allevamento.
  3. Casa gli animali singolarmente in gabbie di plastica a 22 ° C su un rovescio 12 ore di luce / buio calendario (si accende 21:00-9:00 hr). Fornire l'accesso a cibo e acqua del rubinetto ad libitum per tutto lo studio, anche durante tutte le sessioni di bere. Lasciare almeno 1 settimana per acclimatazione alla struttura prima di procedere alla fase 1.4.
  4. Ottenere peso corporeo di base per ogni ratto femmina.
  5. Valutare i livelli di consumo pre-gravidanza nei ratti femmina per 2 settimane. Seguire i passaggi 1.5.1-1.5.6 in ordine.
    1. Nei giorni 1 e 2 riempire un tubo potabile contenente 0,066% soluzione saccarina (senza etanolo) in acqua di rubinetto. Per quantificare il consumo di apporre un righello di carta con precisione mm al tubo di bere prima di riempirlo. Utilizzare questo metodo in quanto riduce gli errori in misura associata pesatura tubi per quantificare il consumo di etanolo. Riempire il tubo per i 20 mm del righello. Inizia quattro ore drinkisessioni ng (passi 1.5.1-1.5.6 e 1.7) 1 ora dopo l'inizio della fase di buio (10:00 ore), quando i livelli di attività e bere sono più elevati.
    2. Al termine di ogni sessione potabile quantificare il volume della soluzione di saccarina che è stato consumato. Per facilitare la misurazione, determinare il volume di soluzione per mm sul righello in anticipo e convertire mm volumi. Per i tubi raccomandate qui ogni mm corrisponde a 0,366 ml.
    3. Nei giorni 3 e 4 riempire un tubo con 2,5% di etanolo (v / v) e la soluzione di saccarina 0,066% in acqua di rubinetto. Al termine di ogni sessione di quantificare la quantità di soluzione di etanolo (peso per kg di peso corporeo) che è stato consumato.
    4. Il giorno 5 e successivamente riempire un tubo con 5% di etanolo (v / v) e la soluzione di saccarina 0,066% in acqua di rubinetto. Al termine di ogni sessione di quantificare la quantità di soluzione di etanolo (peso per kg di peso corporeo) che è stato consumato.
    5. Al completamento della fase di pre-gravidanza potabile pesare i ratti e calcolare il consum etanolo medioption e deviazione standard per l'intero gruppo. Rimuovere i ratti per il che significa il consumo è maggiore di 1 deviazione standard sopra o sotto il gruppo media dallo studio per ridurre la variabilità nel bere volontaria durante la gravidanza.
    6. Assegnare i rimanenti ratti sia al controllo saccarina o condizioni PAE tali che i livelli bere pre-gravidanza sono abbinati il ​​più possibile per i due gruppi.
  6. Entro 1-14 giorni coppia ogni ratto femmina con un allevatore di sesso maschile provata. Ratti femmina non consumano etanolo durante la fase di riproduzione. Confermare la gravidanza dalla presenza di un tappo vaginale, pesare il ratto femmina, e la casa dei suoi individualmente. Questo è definito come il giorno di gestazione 1. Facoltativamente, lasciare i ratti femmina con un allevatore di sesso maschile per un massimo di 5 giorni, dopo che rimuovono le femmine dallo studio.
    NOTA: poiché il consumo di etanolo durante la gravidanza inizia alle 10:00 ora il gestazionale giorno 1 di ispezione per la presenza di un tappo vaginale deve essere eseguitaprima di questo tempo.
  7. Fornire soluzioni etanolo o saccarina per 4 ore al giorno (1.000 a 1.400 ore) per la durata della gravidanza.
    1. A partire dal giorno di gestazione 1 forniscono il topo femmina con uno 0% o 5% di etanolo e la soluzione di saccarina 0,066% in acqua di rubinetto in base alla assegnazione di gruppo. Assicurarsi che il volume di soluzione di etanolo 0% fornito ai ratti di controllo saccarina corrisponde al volume medio di soluzione di etanolo al 5% consumata dai topi etanolo. Al termine di ogni sessione di quantificare la quantità di soluzione di etanolo (peso per kg di peso corporeo) o la saccarina che è stato consumato.
    2. Pesare dighe ratto settimanale per valutare l'aumento di peso materno.
    3. Fornire cibo e acqua del rubinetto in ogni momento, tra cui le bevute.
    4. Cessate le procedure di esposizione etanolo quando la prole sono nati. Registrare il numero di cuccioli vivi e pesi dei cuccioli alla nascita. Designare il giorno della nascita come postnatale giorno 0.
    5. Abbattere la cucciolata di 10 cuccioli in giro giorno postnatale 2-3. Tentativo to mantenere una parità di rapporto maschi femmine in ogni cucciolata. Se questo non è possibile, abbattere a 10 cuccioli con un numero disuguale di maschi e femmine.
    6. Registra pesi cuccioli 2-3 giorni dopo la nascita.
    7. Svezzare gli animali al giorno circa 21-24 postnatale e la casa a coppie dello stesso sesso con un animale della stessa condizione trattamento prenatale. Non utilizzare più di 1-2 ratti da ogni disordine per esperimento per limitare i potenziali effetti del disordine.

2. Social Behavior

  1. Ottenere e preparare tutti i materiali e le attrezzature necessarie.
    1. Ottenere un apparato per l'interazione sociale. Usare una camera con una parte superiore aperta costruito di materiale facile da pulire e sterilizzare. La parte anteriore dell'apparecchio deve essere coperto con plastica rigida trasparente (~ spessore 2 mm) per le riprese. Linea le pareti interne e il pavimento con plastica trasparente (~ 2 mm di spessore) per aiutare nella pulizia e controllo degli odori. Specchi svolge lungo il wa interno posteriorell per aiutare l'analisi.
      NOTA: Per i dati rappresentativi riportati qui una camera personalizzato (95 cm di lunghezza × 47 centimetri di larghezza di altezza × 43 cm), con un top aperto e trasparente di plastica rigida (2 mm di spessore) che copre i fianchi interni e piano dell'apparato è stato utilizzato. Specchi sono stati collocati lungo la parete di fondo. Le dimensioni e materiali specifici non sono critici per la misurazione del comportamento sociale, tuttavia, è consigliabile che le dimensioni essere sufficientemente grande da garantire che autentica interazione sociale può essere distinto da altri comportamenti. Cioè, l'apparato deve essere abbastanza grande in modo che gli animali non sono sempre in stretta vicinanza l'uno all'altro.
    2. Ottenere telecamere in grado di registrare in condizioni di luce bassa o come non tutte le riprese è condotta con illuminazione poco o nessun ambiente all'interno dello spettro visibile. Assicurarsi che la fotocamera ha una risoluzione elevata nello spettro infrarosso, tuttavia, qualsiasi fotocamera in grado di registrare in condizioni di oscurità nella sua nativamodalità notte o con l'aggiunta di illuminatori a infrarossi dovrebbe essere sufficiente.
    3. Posizione illuminatori infrarossi intorno all'apparecchio per migliorare l'illuminazione dell'apparecchio nella registrazione video.
    4. Ottenere cippato grado di laboratorio (di chip pioppo).
    5. Ottenere un pennello, paletta, biossido di cloro e alcool isopropilico (70%) per pulire l'apparecchio tra le sessioni e controllo degli odori.
  2. Acclimatazione Apparato e il comportamento sociale
    1. Per questa fase dell'esperimento, effettuare misurazioni in ratti adulti che sono almeno 90 giorni di età.
    2. Prima di ogni sessione di rimuovere eventuali trucioli boschi, pulire l'apparecchio pulito con alcool isopropilico per controllare gli odori tra le sessioni e fornire cippato fresco. Assicurarsi che i trucioli coprono interamente il fondo dell'apparecchio. Pulire e disinfettare l'apparato con un agente appropriato, ad esempio il biossido di cloro, come necessario.
    3. Per tre giorni consecutivi inserire un suo compagno di gabbia degli animali e nellacamera per 30 minuti per acclimatare animali all'apparecchio. Durante le sessioni di acclimatazione tutte le luci delle camere sono spente.
    4. Alla fine della terza sessione di acclimatazione casa gli animali singolarmente in nuove gabbie con biancheria fresca, cibo e acqua per 24 ore per motivare l'interazione sociale.
    5. Record interazione sociale il giorno 24 ore dopo gli animali sono stati separati.
      1. Rimuovere i trucioli di legno dall'apparecchio, pulito e disinfettare con biossido di cloro, pulire con alcool isopropilico per controllare gli odori, e sostituire i trucioli di legno prima della sessione.
      2. Posizionare una o più telecamere per registrare l'interazione. Posizione almeno una telecamera di fronte dell'apparecchiatura in modo che gli specchi sulla parete posteriore dell'apparecchio può fornire un'ulteriore prospettiva per l'analisi.
      3. Recupero animali uno alla volta e tenere l'animale di fronte alla telecamera in modo che le caratteristiche uniche della pelliccia modello possono notare. Questi elementi di identificazione diil pelo può essere utilizzata per distinguere ratti durante l'analisi anziché marcatura artificialmente gli animali.
        NOTA: Poiché molti aspetti del roditore interazione sociale coinvolgono i segnali olfattivi e odorare il partner, ovunque devono essere evitati eventuali odori estranei introduzione. Ratti lunghi-Evans hanno tipicamente qualche caratteristica del modello di pellicce che può essere utilizzata per distinguere una data coppia di animali. Per altri ceppi (ad esempio, ratti Sprague-Dawley) potrebbero essere utilizzati approcci alternativi come la marcatura della coda con un colorante inodore. E 'importante riconoscere che molti comportamenti di interesse sono diretti verso obiettivi specifici (ad es., Anogenitale sniffing diretto vicino alla base della coda, attacchi giocose diretti alla nuca, o attacchi aggressivi diretti verso i fianchi o la pancia). Marcatura gli animali più vicino alla punta della coda lontano da questi bersagli di interesse è raccomandato.
      4. Registrazione video della interazione sociale per almeno 12 min.
      5. Monitorare gli animali per combattere per tutta la sessione. Se possibile, osservare gli animali tramite un monitor o finestra in modo che lo sperimentatore non è nella camera durante la sessione.
        NOTA: Fighting è stato solo raramente osservata in studi con ratti adulti, invece, gli animali devono essere monitorati per tutta la sessione. La sessione dovrebbe essere cessato se non vi è lotta eccessiva o vi sono segni di danni o lesioni ad un animale.
  3. Codifica comportamentale e analisi.
    1. Identificare i seguenti comportamenti di interesse di cui al precedente lavoro con PAE 1,18. Quantificare la durata, la frequenza e la latenza di prima occorrenza dei seguenti comportamenti; wrestling (compresi pinning), pugilato, strisciando (incrocio) sopra / sotto il partner, anogenitale sniffing, altro sniffing del corpo del partner (corpo sniffing), allogrooming (grooming del partner), l'allevamento, e sniffing / scavando nei trucioli di legno . Esempi di ogni comportamento sono illustrared nel componente video di questo articolo.
    2. Quantificare i comportamenti sociali di interesse dal video. Ottenere la frequenza, la durata totale e la latenza di prima istanza per ogni comportamento di interesse.
      NOTA: Ottenere queste misure può essere realizzato manualmente, tuttavia, si raccomanda di quantificazione con analisi computerizzate di video digitalizzato. A Matlab (www.mathworks.com) script per la riproduzione del video e la quantificazione dei comportamenti è fornita come supplemento a questo articolo.
    3. Dopo codifica completata per tutti i ratti i dati relativi alla durata, frequenza e latenza risultanti vengono analizzati con un pacchetto statistico.

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Representative Results

Nel corso di molti cicli di allevamento ratti femmina nella condizione etanolo bere costantemente una media di circa 2,1 g / kg di etanolo per 4 hr bevuta. Dighe Rat consumano circa la metà del totale di quattro ore durante il primo 15 a 30 minuti dopo l'introduzione dei tubi bere, causando un picco di concentrazione di etanolo nel siero materno di circa 60 mg / dl, misurata al punto di tempo di 45 min. Il restante 3,5 ore del periodo di bere, continuano a consumare 5% di etanolo a un tasso inferiore, ma relativamente stabile di 0,4 g / kg di peso corporeo / ora. Questo livello e le modalità di consumo di etanolo volontaria non ha effetti significativi sulla aumento di peso materno, prole peso alla nascita, numero dei nati, cure materne, peso umido della placenta, peso prole a test comportamentali, o tutto il cervello, ippocampo o pesi umidi cerebellari.

Mezzi rappresentativi e SEM di ratti saccharin- e etanolo esposti maschi per ogni comportamento atto ari mostrato in Tabella 1. Questi dati sono stati riuniti da esperimenti precedenti e comprendono 16 maschi per ogni condizione di trattamento prenatale. Tutti gli animali sono stati abbinati con partner dello stesso condizione di trattamento prenatale. Alterazioni alcol-correlati robusti nel comportamento sociale degli animali di sesso femminile non sono stati osservati nei nostri studi che utilizzano queste procedure 1, tuttavia, le differenze alcol-correlati nel comportamento sociale femminile sono state documentate con altre procedure 15,23. Separare analisi univariata della varianza (ANOVA) eseguiti in SPSS ver. 21 per Macintosh ha rivelato che i ratti etanolo esposti maschi avevano durata significativamente più alto [F (1, 30) = 19.12] e frequenza [F (1, 30) = 6.80] di wrestling e diminuito la latenza alla prima istanza di wrestling [F ( 1, 30) = 9.41]. Etanolo ratti esposti anche speso meno tempo impegnati in anogenitale sniffing [F (1, 30) = 5.17].

1a. Frequenza SAC PAE
Wrestling * 2.00 (0.58) 8.00 (2.23)
Boxe 1.81 (0.80) 3.56 (1.47)
Attraversate / sotto 1.06 (0.48) 1.00 (0.29)
Anogenital sniffing 6.25 (1.20) 3,75 (0,73)
Corpo Sniffing 19.75 (1.64) 18.56 (2.06)
Allogrooming 2.31 (0.93) 0.75 (0.27)
Impennata 56.50 (5.39) 56.06 (5.40)
Dig / Sniff Bedding 32.06 (6.03) 30.06 (5.27)
1b. Durata (sec) SAC PAE
Wrestling ** 9.14 (2.31) 39.81 (6.62)
Boxe 2.55 (1.43) 3.81 (1.62)
Attraversate / sotto 0.83 (0.39) 1.03 (0.27)
Anogenital sniffing * 11.21 (2.10) 5.69 (1.22)
Corpo Sniffing 27.21 (2.33) 27.09 (3.73)
Allogrooming 13.50 (5.68) 3.82 (1.79)
Impennata 120.31 (13.32) 121.48 (12.13)
Dig / Sniff Bedding 119.59 (24.45) 109.15 (21.41)
1c. Latency (sec) SAC PAE
Wrestling ** 430,75 (50.51) 209.98 (51.25)
Boxe 569,52 (48.14) 525,63(74.75)
Attraversate / sotto 544,4 (65.21) 429,01 (75.78)
Anogenital sniffing 107.68 (39.35) 164,31 (44.09)
Corpo Sniffing 22.77 (6.14) 16.80 (3.21)
Allogrooming 471,44 (70,82) 588,52 (48.47)
Impennata 20.92 (7.65) 11.94 (1.20)
Dig / Sniff Bedding 76.78 (25.78) 117.66 (44.64)

Tabella 1: Media (+ SEM) di frequenza (1a), la durata (1b) e la latenza di prima occorrenza (1c) per ogni comportamento quantificato durante la sessione di interazione sociale per saccharin- (SAC) e (PAE) ratti alcool-esposti prenatale ( n = 1 6 per gruppo di trattamento prenatale). [* P <0.05, ** p <0,005]

18. Per la presente campione, test di Box M a prova per varianze uguali non può essere determinato perché il numero di variabili indipendenti è maggiore del numero di casi (un rapporto 5: 1 è tipicamente raccomandato). La funzione discriminante ha rivelato una significativa associazione tra gruppi e predittori, pari al 74% tra la variabilità di gruppo. L'analisi della matrice struttura ha rivelato che la durata del wrestling (0.470), e la latenza di prima occorrenza di wrestling (-0,330) erano predittori significativi. Conti (frequenza) di wrestling (0,280) e la durata della anogenital sniffing (-0,244) erano predittori leggermente più deboli. La classificazione cross-validato ha dimostrato che, nel complesso, il 71,9% dei casi sono stati classificati correttamente.

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Discussion

Il paradigma esposizione prenatale qui descritto comporta il consumo volontario di etanolo (5% v / v) di dighe ratto durante la gravidanza. Ci sono un certo numero di protocolli per esporre gli animali non umani a etanolo durante lo sviluppo cerebrale rappresentato in letteratura, che differiscono rispetto alla temporizzazione, dose, la durata e la via di somministrazione etanolo nonché specie in esame. Anche se uno studio approfondito dei vantaggi dei vari protocolli di esposizione non è fornito qui, numerosi vantaggi del metodo di bere volontaria PAE descritti in questo protocollo sono evidenziati. Precedentemente abbiamo utilizzato un protocollo dieta liquida, un metodo comunemente impiegato in questo campo di ricerca, in cui dighe ratto consumano 5% di etanolo come parte della fonte di cibo primaria 24. Condizioni di controllo per questo approccio comprendono un gruppo pair-fed, in cui l'apporto calorico è stato aggiogato a quello delle dighe etanolo lunga e un gruppo che ha accesso ad libituma chow. Nel paradigma bere volontaria descritte qui dighe di ratto in entrambi i gruppi (etanolo e saccarina) consumano la stessa chow dieta ratto che riduce la variabilità tra i gruppi in nutrizione e l'apporto calorico, e riduce al minimo il potenziale confondente di stress associato con il consumo forzato di una fonte di cibo sconosciuto 25. Questa caratteristica del paradigma bere volontaria elimina anche la necessità di un controllo pair-fed come con l'approccio dieta liquida, che fornisce alcuni vantaggi pratici ed etici, comprese le riduzioni del numero di gruppi sperimentali (da tre a due), il numero di animali utilizzati nella ricerca, ed i costi associati per eseguire la ricerca. L'intermittenza della esposizione di 4 ore di etanolo volontaria consumo rendimenti livelli bere meno variabile rispetto a quanto osservato con il protocollo dieta etanolo liquido 5%, che potrebbe ragionevolmente dovrebbe diminuire in modo simile variabilità misure di outcome osservati in PAE prole. Perché l'etanolo nel sangue concentrations conseguiti con qualsiasi protocollo sono importanti per quantificare e comunicare, le misurazioni delle concentrazioni di etanolo nel siero materno dovrebbero essere condotte periodicamente (ad esempio, ogni anno) per garantire che BAC comparabili sono stati raggiunti attraverso turni di allevamento. A causa del potenziale di interazioni tra lo stress prenatale e l'esposizione di etanolo tali misure devono essere eseguite in una coorte separata di femmine per le quali i figli non sono usati in studi successivi (vedi rif. 26). È importante rilevare che le concentrazioni di etanolo sierica avverrà circa 45-60 minuti dopo che il tubo potabile è introdotto. Invece di BAC da dighe che producono prole sperimentale, la misura più utile per correlare con misure di esito è il consumo di etanolo al giorno di una diga topo durante la gravidanza. Tuttavia, limitando la gamma di bere in dighe ratto entro una deviazione standard della media per il gruppo sarebbe probabilmente vincolare alcuna correlazione significativa between etanolo consumato e una determinata misura di esito. Infine, la valutazione di pre-gravidanza potabile è utilizzato per identificare ratti che bevono a livelli desiderati per le successive fasi del protocollo bere. Questo aspetto del paradigma etanolo esposizione assicura inoltre che tutti i ratti femmina hanno esperienza di bere prima della gravidanza, che più precisamente i modelli del comportamento umano in che bere è improbabile per iniziare durante la gravidanza.

Diversi problemi e avvertenze legate al paradigma esposizione all'alcol metodologici supplementari devono essere considerati. Il paradigma bere PAE volontaria descritto si verifica durante lo sviluppo gestazionale, che nel ratto corrisponde approssimativamente ai primi due trimestri di sviluppo gestazionale nell'uomo. L'esposizione durante le prime fasi dello sviluppo postnatale è utilizzato da molti laboratori per modellare terzo trimestre equivalenza umano (si veda ad esempio, ref. 27). Inoltre, si nota che le procedure qui presentate rappresentano una cronicaProtocollo di esposizione (dighe ratto bevono ogni giorno). È importante sottolineare che, proprio a tempo di esposizione a livelli elevati di alcol (~ 287 mg / dl) limitato alla giornata gestazionale 15 ha dimostrato di modificare il comportamento sociale 15. Il paradigma qui presentato comporta il consumo volontario di alcol da dighe ratto, quindi, vi è una limitata gamma di concentrazioni di etanolo nel sangue che possono essere ottenuti con questo approccio. Il raggiungimento di concentrazioni di etanolo nel sangue superiore richiede altri metodi di esposizione (ad esempio, sonda gastrica, iniezione, di esposizione al vapore). Un altro punto importante riguarda possibili modifiche in cura materna che potrebbero complicare l'interpretazione degli effetti comportamentali associati all'esposizione prenatale etanolo. Per far fronte a questo, le valutazioni di cure materne durante la gravidanza dovrebbero essere valutati periodicamente. Nessun effetto del bere moderato durante la gravidanza a cure materne sono stati rilevati utilizzando le procedure descritte nel ratto lungo Evans 28. Valutare sealterazioni indicatori comportamentali di cure materne (vedi ref. 29), tuttavia, dovrebbero essere valutati inizialmente e periodicamente, in particolare se le deviazioni dai metodi descritti qui, comprese le specie e ceppo di animali, o di alte concentrazioni di etanolo vengono utilizzati.

Le procedure di comportamento qui descritte hanno prodotto alterazioni affidabili in aspetti specifici del comportamento sociale (lotta e ricerca) in ratti maschi adulti esposti a livelli moderati di alcol durante lo sviluppo del cervello prenatale 1,18,30. I comportamenti quantificati qui sono stati selezionati sulla base di un grande corpo di letteratura esistente 31 per indirizzare i comportamenti socio-diretto (ad esempio, lotta, di indagine) e di altri comportamenti diretti verso l'ambiente (ad esempio, allevamento, scavando) che può essere facilmente misurato per mezzo di analisi video. Discriminante analisi hanno rivelato che gli aumenti di wrestling forniscono la migliore discriminazione tra algnato di alcool-esposti e ratti saccarina esposti tra una vasta gamma di variabili comportamentali sociali e non sociali 18. E 'importante sottolineare che gli effetti di PAE sul comportamento sociale nei ratti di sesso femminile non sono state osservate con i metodi descritti qui 1, anche se gli effetti principali di sesso sono stati riportati per diverse misure tra cui dipendenti anogenital sniffing (femminile> maschile), corpo sniffing (maschi> femmine), wrestling (maschi> femmine), e la boxe (maschi> femmine).

Sebbene wrestling ha dimostrato di essere il primo aspetto del comportamento sociale alterata da moderata PAE, l'inclusione di altri comportamenti è importante per stabilire la selettività degli effetti comportamentali e escludendo deficit comportamentali generalizzate. L'insieme di comportamenti quantificati qui non è affatto esaustiva. Comportamenti di interesse dovrebbero essere selezionati durante il lavoro preliminare per catturare lo schema generale di effetti osservati in un dato insieme di dati. Questo è il parpar- importante se diversi paradigmi esposizione alcool, o parametri, vengono utilizzati come variazioni nelle procedure potrebbero ragionevolmente aspettare che produrre risultati comportamentali diverse. Oltre ai comportamenti descritti qui, valutando inizialmente un più ampio insieme di comportamenti, tra cui mordere, graffiare (auto), sequenze piene di governare, governare sequenze troncate (indicativi di ansia), "laterale" Display 32,33, il corpo trema, caccia, e Si raccomanda un comportamento di gioco 34-37. Osservazione in 6-12 coppie di animali dovrebbe essere sufficiente per identificare i comportamenti che contraddistinguono l'alcool-esposti da animali non esposti.

E 'anche importante considerare che wrestling, a seconda dell'età al momento della misurazione, potrebbe riflettere genuino comportamento aggressivo o riprodurre il comportamento. Lesioni precoci della corteccia frontale ventrolaterale nei ratti, che è stato collegato a moderati effetti PAE sul comportamento sociale 1,18,30, provocare Increacomportamento gioco sed 38. Nel ratto, giocare a picchi di comportamento durante la post-svezzamento sviluppo intorno 30-40 giorni dopo la nascita 33,34 e declina come animali si avvicinano all'età adulta. L'esposizione di alcol durante lo sviluppo del cervello altera il comportamento gioco quando misurata prima età adulta 6,16,23 e potrebbe influenzare la velocità con cui giocare comportamento diminuisce con l'età. Perché le topografie di gioco e comportamenti aggressivi sono simili una netta distinzione può essere difficile da raggiungere. In studi precedenti, gli indicatori comportamentali evidenti di aggressione, come la lotta o mordere, non sono stati osservati in ratti moderati PAE. Tuttavia, gli indicatori comportamentali aggiuntivi possono fornire indizi sulla classificazione di questi comportamenti 18. Ad esempio, gli attacchi diretti alla nuca, l'obiettivo primario di attacchi giocoso, raramente si verificano in adulti PAE ratti 18. Al contrario, gli attacchi diretti verso la groppa, un bersaglio di attacchi non giocosi 39 sono stati osservati more spesso, il che suggerisce che gli aumenti PAE-relativi a wrestling riflettono l'aggressività piuttosto che giocare. Giocare comportamento dovrebbe essere incluso nell'analisi, se il comportamento sociale si misura prima età adulta o giocare comportamento è evidente nel comportamento degli animali adulti. Metodi dettagliati per l'analisi del comportamento di gioco sono descritti da Himmler et al. 35

Infine, è importante notare che il comportamento sociale usando i metodi descritti qui possono essere influenzate dalla selezione dell'animale partner. Nei risultati rappresentativi presentati qui gli animali sono stati associati con gli animali familiari (gabbia-compagni) dalla stessa condizione trattamento prenatale 1,18. La ragione di questa scelta si è basata in gran parte su dati che dimostrino che gli animali di controllo alloggiamento con ratti etanolo esposti altera il comportamento sociale in ratti di controllo 14, così come le osservazioni non pubblicate simili e affidabili del nostro laboratorio. Questi effetti possono potenzialmente complicmangiato individuazione di interpretazione e di alterazioni PAE-correlati nel comportamento sociale. I metodi qui descritti per la quantificazione del comportamento sociale potrebbero tuttavia essere applicati a qualsiasi variazione della fonte del partner sociale, di cui vi sono diverse possibilità anche utilizzando un partner non trattata che proviene da nessuna delle due condizioni di trattamento 1, utilizzando un partner animale dalla stessa condizione di trattamento (come qui descritto), o un animale da una condizione socio trattamento diverso. Inoltre, la familiarità dell'animale partner può essere manipolato per influenzare l'interazione sociale 1. La selezione della condizione socio e altre variabili legate agli alloggi sociali, sesso, e il paradigma esposizione può essere personalizzato per soddisfare al meglio gli obiettivi scientifici del laboratorio particolare, pur utilizzando le procedure di base per la quantificazione del comportamento sociale descritto qui.

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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

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References

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Neuroscienze Numero 94 Aggressione alcool Teratogenesi alcol-correlati disturbi dello sviluppo neurologico ARND Fetal Alcohol Spectrum Disorders FASD sindrome alcolica fetale FAS interazione sociale
Moderata esposizione prenatale di alcool e quantificazione di comportamento sociale in ratti adulti
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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).

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