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Behavior

Modéré exposition prénatale à l'alcool et la quantification du comportement social chez les rats adultes

doi: 10.3791/52407 Published: December 14, 2014

Introduction

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On estime que 1-5% des enfants sont diagnostiqués avec des troubles causés par l'alcoolisation fœtale (ETCAF) 2, qui comprennent le syndrome d'alcoolisation fœtale (SAF), le SAF partiel (SAFp), et liés à l'alcool troubles neurodéveloppementaux (ARNDs) 3. Déficits du comportement et de la cognition sociale sont parmi les résultats indésirables les plus fréquemment observés chez les enfants atteints FASDs 4-7. Conséquences négatives ne sont pas limités à lourde exposition prénatale à l'alcool (PAE), modérée PAE qui ne conduit pas à la remarquable déficits morphologiques, comportementales et cognitives caractéristique du SAF peut causer relativement subtile, mais néanmoins persistante, les déficits dans les humains avec FASDs 8-10 et des animaux non humains exposés à l'éthanol pendant 11 le développement du cerveau. L'importance de comprendre les conséquences neurobiologiques et comportementales correspondantes de modérée PAE est soulignée par les estimations actuelles indiquent que la grande majorité des cas de l'ETCAF relèvent les moins de sEvere gamme du spectre 12.

Plusieurs laboratoires indépendants ont signalé des modifications dans le comportement social des rongeurs liés à l'éthanol exposition pendant le développement du cerveau, y compris diminution de l'enquête et de l'interaction 1,13-15, jeu 14,16,17 modifié, augmenté interactions agressives 17,18, modifications de la réactivité aux stimuli sociaux 19-21, et les déficits dans les préférences alimentaires socialement acquises et la mémoire de reconnaissance sociale 22. Déficits de comportement social ont été observés après une exposition à lourds (concentrations d'éthanol dans le sang (BEC) ~ 300 mg / dl) 22,23 ou des niveaux plus modérés de l'éthanol (BEC ~ 80mg / dl) 1, et à travers un large éventail de paramètres pour autre significatif facteurs y compris le calendrier d'exposition, durée d'exposition, et l'âge au moment de la mesure comportementale.

Des recherches antérieures ont démontré que des altérations dans des aspects spécifiques de int socialeeraction discrimination à l'âge adulte chez les rats exposés à des niveaux modérés d'alcool provenant d'animaux de contrôle exposés à la saccharine 1,18. En particulier, modérée PAE a toujours été associée à des augmentations robustes en lutte, ce qui suggère une augmentation des comportements agressifs, et des niveaux inférieurs de l'enquête sociale (par exemple, en reniflant du partenaire) à l'âge adulte. Parce que des modifications dans le comportement social sont fiables conséquences de PAE, la quantification du comportement social suivante PAE peut tenir importance pour progresser vers une compréhension plus complète des bases neurales de modifications PAE liées dans le comportement social et le développement d'approches d'intervention. Le but de ce papier et la vidéo associée est de donner des instructions sur le protocole et les méthodes de PAE modérée pour la quantification du comportement social chez les descendants adultes qui ont facilement distingué prénatale exposé à l'alcool à partir enfants non exposés rat.

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Protocol

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Toutes les procédures décrites ici et dans la vidéo qui l'accompagne ont été approuvés par les soins et l'utilisation des comités institutionnels animaux de la Health Sciences Center et le campus principal de l'Université du Nouveau-Mexique.

1. prénatale éthanol exposition

  1. Obtenir tous les matériaux et produits chimiques nécessaires: saccharine hydrate de sel de sodium, éthanol 190 proof (95% d'alcool par volume), tubes de boire de verre perles, caoutchouc naturel blanc # 4 bouchon à un trou, une «point de pliage tubes-ball, les dirigeants de papier imprimées à partir de www .vendian.org / mncharity / rep3 / paper_rulers /.
  2. Obtenir éprouvées rats surgénérateurs adulte auprès d'un fournisseur ou d'une source alternative. Utilisez éleveurs Long-Evans pour les méthodes et les données représentatives présentées dans ce protocole. Les femelles pèsent de 125 à 150 g et 6-7 semaines d'âge à l'arrivée de telle sorte qu'ils sont environ 9-10 semaines au moment de la reproduction (étape 1.5). Veiller à ce que tous les barrages potentiels sont mères pour la première fois. Assurez-vous que les hommes sont 12semaines d'âge à l'arrivée et 15 semaines vieux au début du protocole d'élevage.
  3. Maison les animaux individuellement dans des cages en plastique à 22 ° C sur 12 heures de lumière / obscurité horaire inverse (allume 21h00-9h00 h). Fournir un accès à la nourriture et l'eau du robinet ad libitum pendant toute l'étude, y compris pendant toutes les sessions de consommation. Prévoyez au moins 1 semaine pour l'acclimatation à l'installation avant de procéder à l'étape 1.4.
  4. Obtenir le poids corporel de référence pour chaque rat femelle.
  5. Évaluer les niveaux de consommation d'alcool avant la grossesse chez les rats femelles pendant 2 semaines. Suivez les étapes 1.5.1-1.5.6 dans l'ordre.
    1. Les jours 1 et 2 Remplir un tube potable contenant 0,066% de la saccharine solution (pas d'éthanol) dans l'eau du robinet. Pour quantifier la consommation apposer une règle de papier avec précision mm au tube potable avant de le remplir. Utilisez cette méthode car elle réduit erreur de mesure associée à la pesée des tubes de quantifier la consommation d'éthanol. Remplissez le tube jusqu'à la marque de 20 mm sur la règle. Commencez drinki-quatre heuressessions ng (étapes 1.5.1-1.5.6 et 1,7) 1 h après le début de la phase d'obscurité (10:00 h) lorsque les niveaux d'activité et de consommation sont les plus élevés.
    2. A la fin de chaque session de boisson quantifier le volume de la solution de saccharine qui a été consommé. Pour faciliter la mesure, de déterminer le volume de solution par mm sur la règle à l'avance et à convertir mm volumes. Pour les tubes recommandés ici chaque mm correspond à 0,366 ml.
    3. Les jours 3 et 4 remplir un tube avec 2,5% d'éthanol (v / v) et une solution de saccharine 0,066% dans l'eau du robinet. A la fin de chaque session de quantifier la quantité de solution d'éthanol (poids par kg de poids corporel) qui a été consommé.
    4. Au jour 5 et ensuite remplir un tube avec 5% d'éthanol (v / v) et une solution de saccharine 0,066% dans l'eau du robinet. A la fin de chaque session de quantifier la quantité de solution d'éthanol (poids par kg de poids corporel) qui a été consommé.
    5. À la fin de la phase de pré-grossesse potable peser les rats et calculer la consom éthanol moyenneption et l'écart type pour le groupe entier. Retirer les rats dont la consommation moyenne est supérieure à 1 écart-type au-dessus ou en dessous de la moyenne du groupe de l'étude pour réduire la variabilité dans l'eau potable volontaire pendant la grossesse.
    6. Affectez les rats restants soit le contrôle de la saccharine ou PAE conditions telles que les niveaux de consommation d'alcool avant la grossesse sont appariés aussi étroitement que possible pour les deux groupes.
  6. Dans 1-14 jours paire chaque rat femelle avec un mâle reproducteur prouvé. Des rats femelles ne consomment pas d'éthanol pendant la phase de reproduction. Confirmer la grossesse par la présence d'un bouchon vaginal, peser le rat femelle, et la loger individuellement. Ceci est défini comme jour de gestation 1. En option, laisser les rats femelles avec un mâle reproducteur pour un maximum de cinq jours, après quoi enlever les femmes de l'étude.
    NOTE: Parce que la consommation d'éthanol pendant la grossesse commence à 10:00 h sur gestationnel jours une inspection de la présence d'un bouchon vaginal doit être réaliséeavant cette heure.
  7. Fournir des solutions d'éthanol ou la saccharine pendant 4 heures par jour (1000 à 1400 hr) pendant la durée de la grossesse.
    1. À partir du jour de gestation fournir une le rat femelle à 0% ou 5% d'éthanol et une solution de saccharine 0,066% dans l'eau du robinet sur la base de l'attribution de groupe. Assurez-vous que le volume de solution d'éthanol à 0% prévu pour les rats témoins saccharine est adaptée au volume moyen de la solution de 5% d'éthanol consommée par les rats de l'éthanol. A la fin de chaque session quantifier la quantité de solution d'éthanol (poids par kg de poids corporel) ou la saccharine, qui a été consommé.
    2. Peser barrages de rat par semaine pour évaluer le gain de poids de la mère.
    3. Fournir de la nourriture et de l'eau du robinet en tout temps, y compris les beuveries.
    4. Cesser les procédures d'exposition d'éthanol lorsque la progéniture est né. Notez le nombre de chiots vivants et du poids des petits à la naissance. Désigner le jour de naissance jour postnatal 0.
    5. Cull la litière à 10 chiots autour de jour postnatal 2-3. Tentative to maintenir un ratio égal d'hommes aux animaux femelles dans chaque portée. Si ce ne est pas possible, abattre 10 chiots avec un nombre inégal de mâles et les femelles.
    6. Enregistrez poids des ratons 2-3 jours après la naissance.
    7. Sevrer les animaux au jour environ 21-24 postnatale et la maison de paires de même sexe avec un animal de la même condition de traitement prénatal. Ne utilisez pas plus de 1-2 rats de chaque portée par expérience pour limiter les effets de la litière potentiels.

2. Comportement social

  1. Obtenir et préparer tous les matériaux et l'équipement nécessaires.
    1. Obtenir un appareil pour l'interaction sociale. Utilisez une chambre avec un sommet ouvert construit d'un matériau qui est facile à nettoyer et désinfecter. La face avant de l'appareil devrait être recouverte de plastique rigide transparent (~ de 2 mm d'épaisseur) pour le tournage. Ligne les murs intérieurs et le sol avec du plastique transparent (~ de 2 mm d'épaisseur) pour aider dans le nettoyage et le contrôle des odeurs. miroirs de place le long de la wa intérieur retourll pour faciliter l'analyse.
      NOTE: Pour les données représentatives rapportés ici une chambre de mesure (95 cm de long x 47 cm de large x 43 cm de hauteur) avec un sommet ouvert et plastique transparente rigide (de 2 mm d'épaisseur) couvrant les côtés intérieurs et le plancher de l'appareil a été utilisé. Miroirs ont été placés le long de la paroi arrière. Les dimensions et les matériaux spécifiques ne sont pas critiques pour la mesure du comportement social, cependant, il est recommandé que les dimensions soient suffisamment grands pour se assurer que l'interaction sociale réelle peut être distingué d'autres comportements. Autrement dit, l'appareil doit être suffisamment grand pour que les animaux ne sont pas toujours à proximité immédiate de l'autre.
    2. Obtenir caméras vidéo capable d'enregistrer en conditions de faible ou de non-légers tout le tournage est réalisé avec un éclairage peu ou pas ambiante dans le spectre visible. Veiller à ce que la caméra a une haute résolution dans le spectre infrarouge, cependant, ne importe quel appareil capable d'enregistrer dans des conditions sombres dans son natifmode nuit ou avec des projecteurs à infrarouge supplémentaires devrait être suffisante.
    3. Position illuminateurs infrarouges proches de l'appareil en vue d'améliorer l'éclairage de l'appareil dans l'enregistrement vidéo.
    4. Obtenir des copeaux de bois de qualité de laboratoire (de copeaux de peuplier faux-tremble).
    5. Obtenir une brosse, pelle, le dioxyde de chlore et d'alcool isopropylique (70%) pour le nettoyage de l'appareil entre les sessions et le contrôle des odeurs.
  2. Appareil acclimatation et le comportement social
    1. Pour cette phase de l'expérience, effectuer des mesures chez des rats adultes qui sont au moins 90 jours d'âge.
    2. Avant chaque session enlever les bois puces, essuyez l'appareil propre avec de l'alcool isopropylique pour contrôler les odeurs entre les sessions et les copeaux de bois frais. Se assurer que les copeaux de bois couvrent entièrement le fond de l'appareil. Nettoyer et désinfecter l'appareil avec un agent approprié, tel que le dioxyde de chlore, le cas échéant.
    3. Pendant trois jours consécutifs placer un animal et sa cage-mate dans lechambre pendant 30 minutes pour acclimater les animaux dans l'appareil. Pendant les séances d'acclimatation toutes lumières de la salle sont éteintes.
    4. À la fin de la troisième maison de la session d'acclimatation des animaux individuellement dans de nouvelles cages avec litière fraîche, la nourriture et l'eau pour 24 heures pour motiver l'interaction sociale.
    5. Interaction sociale inscrits le jour 24 heures après les animaux ont été séparées.
      1. Retirer les copeaux de bois de l'appareil, nettoyer et désinfecter avec du dioxyde de chlore, essuyer avec de l'alcool isopropylique pour contrôler les odeurs, et de remplacer les copeaux de bois avant la session.
      2. Placez une ou plusieurs caméras pour enregistrer l'interaction. Position au moins une caméra en face de l'appareil de sorte que les miroirs sur la paroi arrière de l'appareil peut fournir une perspective supplémentaire pour l'analyse.
      3. Récupérer animaux un à la fois et de tenir l'animal en face de la caméra de sorte que les caractéristiques uniques de la structure de la fourrure peuvent être notées. Ces caractéristiques d'identification dela fourrure peut être utilisé pour distinguer les rats au cours de l'analyse au lieu de marquage artificiellement les animaux.
        NOTE: Parce que de nombreux aspects de rongeurs interaction sociale impliquent signaux olfactifs et sentir le partenaire, chaque fois que possible l'introduction d'odeurs étrangères doivent être évités. Rats Long-Evans ont typiquement une caractéristique du motif de fourrure qui peut être utilisé pour distinguer ne importe quelle paire donnée d'animaux. Pour les autres souches (par exemple, des rats Sprague-Dawley) approches alternatives telles que le marquage de la queue avec un colorant non parfumé pourraient être utilisés. Il est important de reconnaître que de nombreux comportements d'intérêt sont dirigés vers des cibles spécifiques (par exemple., Anogénitale sniffing dirigés près de la base de la queue, les attaques ludiques dirigées à la nuque, ou des attaques agressives dirigées vers les flancs ou le ventre). Le marquage des animaux plus près de la pointe de la queue loin de ces objectifs d'intérêt est recommandé.
      4. Enregistrement vidéo de l'interaction sociale pendant au moins 12 min.
      5. De surveiller les animaux pour lutter contre toute la session. Si possible, observer les animaux via un moniteur ou une fenêtre de sorte que l'expérimentateur ne est pas dans la salle au cours de la session.
        REMARQUE: Les combats ont été que rarement observées dans les études avec les rats adultes, cependant, les animaux doivent être surveillés pendant toute la session. La séance devrait être cessé se il ya des combats excessifs ou se il ya des signes de sévices ou de blessure d'un animal.
  3. Codage et l'analyse comportementale.
    1. Identifier les comportements suivants d'intérêt que par des travaux antérieurs avec PAE 1,18. Quantifier la durée, la fréquence et la latence de la première apparition des comportements suivants; lutte (y compris épinglant), la boxe, rampant (traversée) sur / sous le partenaire, anogénitale reniflant, autre reniflement du corps du partenaire (corps sniffing), allotoilettage (toilettage du partenaire), l'élevage, et reniflage / creuser dans les copeaux de bois . Des exemples de chaque comportement sont illustrentd dans le composant vidéo de cet article.
    2. Quantifier les comportements sociaux d'intérêt de la vidéo. Obtenir la fréquence, la durée totale et la latence de première instance pour chaque comportement d'intérêt.
      NOTE: L'obtention de ces mesures peut être réalisé manuellement, cependant, la quantification de ces mesures au moyen d'analyses informatisées de vidéo numérisée est recommandé. A Matlab (www.mathworks.com) script pour la lecture de la vidéo et la quantification des comportements est fourni en complément de cet article.
    3. Après le codage est terminée pour tous les rats les données durée, la fréquence et latence résultant sont analysés avec un logiciel statistique.

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Representative Results

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Au cours de nombreux cycles de reproduction des rats femelles à la condition de l'éthanol boivent régulièrement une moyenne d'environ 2,1 g / kg d'éthanol par session potable de 4 heures. barrages de rats consomment environ la moitié du total de quatre heures au cours de la 15 à 30 premières minutes après l'introduction des tubes de boisson, d'où une concentration maximale de la mère de l'éthanol dans le sérum d'environ 60 mg / dl, mesurée au point de temps 45 min. Au cours de la 3,5 h restante de la période de consommation, ils continuent à consommer 5% d'éthanol à un débit de 0,4 g / kg de poids corporel / heure plus faible, mais relativement stable. Ce niveau et la structure de la consommation volontaire d'éthanol a pas d'effets significatifs sur le gain de poids maternelle, poids à la naissance de la progéniture, taille de la portée, les soins maternels, poids humide placentaire, le poids de la progéniture au test comportemental, ou cerveau entier, l'hippocampe ou poids humides cérébelleux.

Moyens et SEM de rats et d'éthanol saccharin- exposés masculins pour chaque mesure comportementale un représentantre indiqué dans le Tableau 1. Ces données ont été regroupées à partir d'expériences antérieures et 16 mâles comprennent pour chaque condition de traitement prénatal. Tous les animaux ont été jumelés avec des partenaires de la même condition de traitement prénatal. Altérations liées à l'alcool robustes dans le comportement social des animaux femelles ne ont pas été observés dans nos études utilisant ces procédures 1, cependant, des différences liées à l'alcool dans le comportement social des femmes ont été documentés à l'aide d'autres procédures 15,23. Analyse univariée séparées de la variance (ANOVA) effectuées dans SPSS ver. 21 pour Macintosh révélé que les rats de l'éthanol-exposée de sexe masculin avaient durée significativement plus élevé [F (1, 30) = 19,12] et la fréquence [F (1, 30) = 6,80] de la lutte et une diminution de la latence à la première instance de la lutte [F ( 1, 30) = 9,41]. rats exposés à l'éthanol ont également passé moins de temps engagé dans anogénitale reniflant [F (1, 30) = 5,17].

1a. Fréquence SAC PAE
Lutte * 2,00 (0,58) 8,00 (2,23)
Boxe 1,81 (0,80) 3,56 (1,47)
Traversez / sous 1,06 (0,48) 1,00 (0,29)
Ano-génitale reniflant 6,25 (1,20) 3,75 (0,73)
Corps Sniffing 19,75 (1,64) 18,56 (2,06)
Allotoilettage 2,31 (0,93) 0,75 (0,27)
Élevage 56,50 (5,39) 56,06 (5,40)
Dig / Sniff Literie 32,06 (6,03) 30,06 (5,27)
1b. Durée (sec) SAC PAE
Lutte ** 9,14 (2,31) 39,81 (6,62)
Boxe 2,55 (1,43) 3,81 (1,62)
Traversez / sous 0,83 (0,39) 1,03 (0,27)
Ano-génitale reniflant * 11,21 (2,10) 5,69 (1,22)
Corps Sniffing 27,21 (2,33) 27,09 (3,73)
Allotoilettage 13,50 (5,68) 3,82 (1,79)
Élevage 120,31 (13,32) 121,48 (12,13)
Dig / Sniff Literie 119,59 (24,45) 109,15 (21,41)
1c. Latence (s) SAC PAE
Lutte ** 430,75 (50,51) 209,98 (51,25)
Boxe 569,52 (48,14) 525,63(74,75)
Traversez / sous 544,4 (65,21) 429,01 (75,78)
Ano-génitale reniflant 107,68 (39,35) 164,31 (44,09)
Corps Sniffing 22,77 (6,14) 16,80 (3,21)
Allotoilettage 471,44 (70,82) 588,52 (48,47)
Élevage 20,92 (7,65) 11,94 (1,20)
Dig / Sniff Literie 76,78 (25,78) 117,66 (44,64)

Tableau 1: Moyenne (+ SEM) fréquence (1a), la durée (1b) et la latence d'apparition du premier (1c) pour chaque comportement quantifié lors de la session de l'interaction sociale pour saccharin- (SAC) et (PAE) des rats exposés à l'alcool prénatales ( n = 1 6 par groupe de traitement prénatal). [* P <0,05, ** p <0,005]

18. Pour le présent échantillon, le test de la boîte M à l'essai pour l'égalité des variances ne pouvait pas être calculé car le nombre de variables indépendantes était supérieur au nombre de cas (un ratio de 5: 1 est généralement recommandé). La fonction discriminante a révélé une association significative entre les groupes et les prédicteurs, ce qui représente 74% de la variabilité entre les groupes. Une analyse de la matrice de la structure a révélé que la durée de la lutte (0,470), et la latence de la première apparition de la lutte (-0,330) ont été des prédicteurs significatifs. Comtes (fréquence) de lutte (0,280) et la durée de anogénitale renifler (-0,244) étaient des prédicteurs légèrement plus faibles. La classification d'une validation croisée a montré que dans l'ensemble, 71,9% des cas ont été classés correctement.

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Discussion

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Le paradigme de l'exposition prénatale à l'alcool décrit ici implique la consommation volontaire d'éthanol (5% v / v) par des barrages de rat au cours de la grossesse. Il ya un certain nombre de protocoles pour exposer les animaux non humains à l'éthanol au cours du développement du cerveau représenté dans la littérature, qui diffèrent par rapport au calendrier, la dose, la durée et la voie d'administration de l'éthanol ainsi que les espèces visées par l'enquête. Bien qu'un traitement approfondi des avantages de divers protocoles d'exposition ne est pas fournie ici, plusieurs avantages de la méthode potable volontaire pour les PAE décrites dans ce protocole sont mis en évidence. Auparavant nous avons utilisé un protocole de diète liquide, une approche communément employée dans ce domaine de la recherche, dans lequel les barrages de rats consomment 5% d'éthanol dans le cadre de la principale source de nourriture 24. conditions de contrôle pour cette approche comprennent un groupe pair-fed dont l'apport calorique est attelé à celui des barrages d'éthanol long et un groupe qui a un accès ad libitumchow. Dans le paradigme potable volontaire décrits ici barrages de rat dans les deux groupes (de l'éthanol et la saccharine) consomment la même rat chow alimentation qui réduit entre le groupe de la variabilité dans la nutrition et l'apport calorique, et minimise le confondre potentielle de stress associé à la consommation forcée d'une source de nourriture inhabituelle 25. Cette caractéristique du paradigme potable volontaire élimine également la nécessité d'une commande à l'approche de diète liquide, qui fournit certains avantages pratiques et éthiques, notamment la réduction du nombre de groupes expérimentaux (de trois à deux) paire nourris, le nombre de animaux utilisés dans la recherche, et les coûts associés pour effectuer la recherche. Le intermittente motif d'exposition de 4 heures d'éthanol volontaire consommation rendements des niveaux de consommation d'alcool moins variables que ceux observés avec le liquide de l'éthanol protocole régime de 5%, ce qui pourrait raisonnablement se attendre à diminuer de façon similaire la variabilité des mesures des résultats observés dans PAE progéniture. Parce que l'éthanol de sang concentrations obtenus avec tout protocole sont importantes pour quantifier et de communiquer, les mesures de concentrations d'éthanol de sérum maternel devraient être effectués périodiquement (par exemple, chaque année) pour se assurer que BAC comparables sont atteints à travers tours de reproduction. En raison de la possibilité d'interactions entre le stress prénatal et exposition à l'éthanol ces mesures doivent être effectuées dans une cohorte séparée de femmes pour lesquelles la progéniture ne sont pas utilisés dans des études ultérieures (voir réf. 26). Il est important de reconnaître que des concentrations d'éthanol de sérum de crête se produira environ 45 à 60 min après le tuyau d'alimentation est introduit. Au lieu de BAC des barrages produisant des descendants expérimentale, la mesure la plus utile de corrélation avec les mesures des résultats est la consommation quotidienne d'éthanol un barrage de rat pendant la grossesse. Cependant, limitation de la plage de l'eau potable dans les barrages de rat à l'intérieur d'un écart type de la moyenne pour le groupe serait probablement contraindre une corrélation significative entréthanol een consommée et une mesure de résultat donné. Enfin, l'évaluation des pré-grossesse potable est utilisée pour identifier les rats qui boivent aux niveaux souhaités pour les phases ultérieures du protocole potable. Cet aspect de l'exposition paradigme de l'éthanol assure également que tous les rats femelles ont une expérience potable avant la grossesse, qui avec plus de précision le comportement humain dans les modèles que la consommation est peu probable pour commencer pendant la grossesse.

Plusieurs questions et mises en garde liés à l'exposition paradigme de l'alcool méthodologiques supplémentaires devraient être envisagées. Le volontaire paradigme de PAE potable décrit ici se produit au cours du développement gestationnel, qui chez le rat correspond à peu près aux deux premiers trimestres de développement gestationnel chez les humains. Exposition pendant le développement postnatal précoce est utilisée par de nombreux laboratoires à modéliser troisième trimestre équivalence humaine (voir, par exemple, réf. 27). En outre, nous notons que les procédures présentées ici représentent une maladie chroniqueprotocole d'exposition (barrages de rats boivent tous les jours). Surtout, précisément chronométré exposition à des niveaux plus élevés de l'alcool (~ 287 mg / dl) limité à jour de gestation 15 a également été montré pour modifier le comportement social 15. Le paradigme présenté ici implique la consommation volontaire d'alcool par les barrages de rat, par conséquent, il ya un nombre limité de concentrations d'éthanol dans le sang qui peuvent être obtenus avec cette approche. La réalisation des concentrations d'éthanol de sang supérieur exige d'autres méthodes d'exposition (par exemple, gavage, injection, exposition de vapeur). Un point d'importance supplémentaire concerne potentiel pour les modifications dans les soins maternels qui pourraient compliquer l'interprétation des effets comportementaux associés à l'exposition prénatale à l'éthanol. Pour y remédier, l'évaluation des soins de santé maternelle pendant la grossesse doivent être évalués périodiquement. Aucun effet de l'alcool modérée pendant la grossesse sur les soins maternels ont été détectés en utilisant les procédures décrites ici chez le rat à long Evans 28. L'évaluation de simodifications des indicateurs comportementaux de soins maternels (voir réf. 29), cependant, doivent être évalués initialement et périodiquement par la suite, surtout si écarts par rapport aux méthodes décrites ici, y compris les espèces et souche animale, ou des concentrations plus élevées d'éthanol sont utilisés.

Les procédures comportementales décrites ici ont donné des altérations fiables dans des aspects spécifiques de comportement social (lutte et d'enquête) chez les rats mâles adultes exposés à des niveaux modérés d'alcool au cours du développement prénatal du cerveau 1,18,30. Les comportements quantifiés ici ont été sélectionnés sur la base d'un vaste corpus de littérature existante 31 pour cibler les comportements dirigé partenaires (par exemple, la lutte, l'enquête) et d'autres comportements orientés vers l'environnement (par exemple, l'élevage, creuser) qui peut être facilement mesurée par voie de analyse vidéo. Discriminante analyses ont révélé que les augmentations de la lutte fournissent la meilleure discrimination entre alCohol-exposé des rats de saccharine exposés parmi un large éventail de variables sociales et non sociales de comportement 18. Il est important de souligner que les effets du PAE sur le comportement social chez les rats femelles ne ont pas été observées en utilisant les méthodes décrites ici 1, bien que les principaux effets du sexe ont été rapportés pour plusieurs mesures dépendantes y compris anogénitale renifler (femelle> mâle), le corps reniflant (mâle> femelle), la lutte (mâle> femelle) et boxe (hommes> femelle).

Bien que la lutte a été montré pour être le premier aspect du comportement social altéré par modérée PAE, l'inclusion d'autres comportements est important pour établir la sélectivité des effets comportementaux et exclure déficits comportementaux généralisés. L'ensemble des comportements quantifiés ici ne est nullement exhaustive. Comportements d'intérêt doivent être choisies lors des travaux préliminaires pour capturer la tendance générale des effets observés dans un ensemble de données. Ce est parparti- important si différents paradigmes d'exposition de l'alcool, ou paramètres, sont utilisés comme des changements de procédures pouvaient raisonnablement se attendre à obtenir différents résultats comportementaux. En plus des comportements décrits ici, évaluer d'abord un ensemble plus large de comportements y compris mordre, gratter (auto), les séquences de toilettage complet, séquences de toilettage tronquées (indicatifs d'anxiété), "latéral" affichage 32,33, le corps tremble, courir, et jeu 34-37 comportement est recommandé. Observation en 6-12 paires d'animaux doit être suffisante pour identifier les comportements qui distinguent exposé à l'alcool à partir d'animaux non exposés.

Il est également important de considérer que la lutte, en fonction de l'âge au moment de la mesure, pourrait refléter un comportement agressif ou de jouer un véritable comportement. Les lésions précoces du cortex frontal ventro chez le rat, qui a été lié à modérée effets PAE sur le comportement social 1,18,30, entraîner Increased jeu comportements 38. Chez le rat, jouer pics de comportement au cours du développement post-sevrage autour des jours postnatales 30-40 33,34 et décline que les animaux se approchent l'âge adulte. exposition à l'alcool au cours du développement du cerveau modifie le comportement de jeu lorsque mesurée avant l'âge adulte 6,16,23 et pourrait affecter le taux auquel la lecture comportement diminue avec l'âge. Parce que les topographies de jeu et les comportements agressifs sont semblables une distinction claire peut être difficile à atteindre. Dans des études antérieures, les indicateurs de comportement visibles d'agression, comme les combats ou mordant, ne ont pas été observées chez les rats PAE modérés. Toutefois, les indicateurs de comportement supplémentaires peuvent fournir des indices quant à la classification de ces comportements 18. Par exemple, les attaques dirigées à la nuque, la cible principale des attaques ludiques, se produit rarement dans adultes PAE rats 18. En revanche, les attaques dirigées vers la croupe, la cible d'attaques non-ludiques 39 ont été observées more fréquemment, suggérant que les augmentations PAE liées à la lutte reflètent l'agression plutôt que de jeu. Lecture comportement doit être inclus dans l'analyse si le comportement social est mesurée avant l'âge adulte ou de jouer comportement est visible dans le comportement des animaux adultes. Méthodes détaillées pour l'analyse du comportement de jeu sont décrites par Himmler et al 35.

Enfin, il est important de noter que le comportement social utilisant les procédés décrits ici peut être influencée par la sélection de l'animal partenaire. Dans les résultats présentés ici représentatives animaux ont été jumelés avec des animaux familiers (compagnons de cage) de la même condition de traitement prénatal 1,18. La justification de cette sélection a été basée en grande partie sur des données démontrant que les animaux de contrôle de logements avec des rats exposés à l'éthanol modifie le comportement social chez les rats témoins 14, ainsi que des observations inédites semblables et fiables de notre laboratoire. Ces effets peuvent potentiellement complicmangé identification et l'interprétation des modifications liées au PAE dans le comportement social. Les méthodes décrites ici pour la quantification du comportement social pourraient, cependant, être appliquées à toute variation de la source de la partenaire social, dont il existe plusieurs possibilités, y compris l'aide d'un partenaire non traité qui vient de ni condition de traitement 1, en ​​utilisant un partenaire des animaux de la même condition de traitement (tel que décrit ici), ou un animal de partenaire d'une condition de traitement différent. En outre, la familiarité de l'animal de partenaire peut être manipulé à affecter une interaction sociale. La sélection de la condition de partenaire et d'autres variables liées au logement social, le sexe, et l'exposition paradigme peut être adapté pour mieux répondre aux objectifs scientifiques du laboratoire particulier tout en utilisant les procédures de base pour la quantification du comportement social décrit ici.

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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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Modéré exposition prénatale à l&#39;alcool et la quantification du comportement social chez les rats adultes
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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).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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