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Behavior

보통 태아 알코올 노출과 성인 쥐의 사회적 행동의 정량화

doi: 10.3791/52407 Published: December 14, 2014

Introduction

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어린이의 추정 1~5%는 태아 알코올 증후군 (FAS), 부분 FAS (PFAS), 및 알코올 관련 신경 발달 장애 (ARNDs)를 3 등 태아 알코올 스펙트럼 장애 (FASDs) 2, 진단된다. 사회적 행동과인지의 적자는 FASDs 4-7 소아에서 관찰 된 가장 흔한 부작용 중입니다. 부정적인 결과가 FASDs 8-10과 인간, 비교적 미묘한하지만, 그럼에도 불구하고 지속적으로 발생할 수 FAS의 눈에 띄는, 형태 학적 행동 및인지 적자 특성으로 이어질하지 않는 적당한 PAE 무거운 태아 알코올 노출 (PAE)에 적자를 국한되지 않습니다 및 비 - 인간 동물 뇌 발달 11시 에탄올에 노출. 적당한 PAE의 행동 및 해당 신경 생물학적 결과를 이해의 중요성은 FASD 케이스의 대다수가 덜들 내에 있음을 나타내는 현재의 추정에 의해 강조된다스펙트럼 (12)의 evere 범위.

여러 독립적 인 실험실을 포함, 두뇌 발달하는 동안 노출을 에탄올 관련 설치류 사회적 행동의 변화를보고 플레이 14,16,17를 변경 조사와 상호 작용 1,13-15을, 감소, 사회적 자극에 응답에 적극적인 상호 작용 17, 18, ​​변경을 증가 사회적으로 획득 한 식품 환경 및 사회적 인식 메모리 (22)에 19 ~ 21, 및 적자. 사회 행동 적자는 무거운 (혈중 에탄올 농도 (BECS) ~ 300mg의 / DL) 22, 23 또는 에탄올의 더 온건 한 수준 (BECS ~ 80 ㎎ / DL) 1, 및 기타 중요한 매개 변수의 넓은 범위에 걸쳐 노출 이후에 관찰되었다 행동 측정시 노광 타이밍, 노출 기간,​​ 연령 등 다양한 요인.

이전 연구는 사회 INT의 특정 측면에 그 변경을 증명했다성인이 eraction는 1,18 사카린에 노출 제어 동물에서 적당한 알코올에 노출 쥐를 구별. 특히, 중간 PAE는 지속적으로 공격적인 행동의 증가, 그리고 성인이 (파트너의 스니핑 예) 사회 조사의 낮은 수준을 제시 레슬링의 강력한 증가와 관련이있다. 사회적 행동의 변화가 PAE의 신뢰할 수있는 결과이기 때문에, PAE 다음과 같은 사회적 행동의 정량은 사회적 행동에 PAE 관련 변경의 신경 기지의보다 완전한 이해와 중재 방법의 개발을 향해 진행에 대한 중요성을 보유 할 수있다. 이 논문과 관련 비디오의 목표는이 성인 자손의 사회적 행동의 정량 중간 PAE 프로토콜 및 방법에 대한 교육을 제공하는 것입니다 확실하게 구별 태아 알코올에 노출 된 비에 노출 된 쥐의 자손에서.

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Protocol

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여기 첨부 된 동영상에서 설명하는 모든 절차는 보건 과학 센터의 기관 동물 케어 및 사용위원회 및 뉴 멕시코 대학의 메인 캠퍼스에 의해 승인되었습니다.

1. 태아 에탄올 노출

  1. 필요한 모든 재료와 화학 물질을 얻 사카린 나트륨 염 수화물, 190 증거 에탄올 (부피 기준 95 % 알코올), 파란색 유리 마시는 튜브, 하나의 구멍, 1 "굽힘 튜브 - 볼 포인트, 종이 통치자 WWW에서 인쇄 천연 고무 흰색 # 4 스토퍼 .vendian.org / mncharity / dir3 / paper_rulers /.
  2. 공급 업체 나 다른 소스에서 입증 된 성인 증식 쥐를 얻습니다. 이 프로토콜에 제시된 방법과 대표적인 데이터에 대한 긴 에반스 브리더를 사용합니다. 여성은 125-150g 그들이 사육시 약 9~10주 나이가되도록 도착시 연령 6 ~ 7 주 (1.5 단계) 무게. 모든 미래의 댐은 처음 어머니 있는지 확인합니다. 남성 12 있는지 확인도착 연령의 주 및 번식 프로토콜의 시작 오래 15주.
  3. 하우스 역 12 시간 조명 / 어두운 일정에 22 ° C에서 개별적으로 플라스틱 케이지의 동물 (09 시간으로 21:00에 점등). 모든 음주 세션 중에 포함, 연구를 통해 음식과 수돗물 임의로에 대한 액세스 권한을 제공합니다. 1.4 단계로 진행하기 전에 시설에 순응 적어도 일주를 허용합니다.
  4. 각 여성 쥐의 기준 체중을 얻습니다.
  5. 2 주간 암컷 쥐에서 임신 전 음주 수준을 평가합니다. 단계에 따라 1.5.1-1.5.6 위해.
    1. 일에 1과 2는 수돗물에 0.066 %의 사카린 용액 (없음 에탄올)를 포함하는 음주 튜브를 입력합니다. 소비를 작성하기 전에 마시는 튜브 mm의 정밀도로 종이 통치자를 부착 정량화합니다. 이 에탄올 소비를 정량화하는 튜브의 무게와 관련된 측정에 오류를 감소시키기 때문에이 방법을 사용합니다. 눈금자 20mm 마크에 튜브를 입력합니다. 4 시간 drinki 시작NG 세션 (1.5.1-1.5.6 1.7 단계) 활동 및 음주 수준이 가장 높다 어두운 단계 (10시 시간)의 발병 후 1 시간.
    2. 각 회식의 단부에서 소비 된 사카린 용액의 부피를 정량화. 측정을 용이하게하기 위해, 미리 눈금자 mm 당 용액의 양을 결정하고 볼륨 mm로 변환한다. 여기에 추천 튜브를 들어 각 mm는 0.366 ml의에 해당합니다.
    3. 일 3, 4 일 2.5 % 에탄올 (v / v)의 수돗물에서 0.066 % 사카린 용액으로 튜브를 입력합니다. 각 세션의 단부에서 소비 하였다 (체중 kg 당 중량)의 에탄올 용액의 양을 정량화.
    4. 하루에 5 이후 5 % 에탄올 (v / v)의 수돗물에서 0.066 % 사카린 용액으로 튜브를 입력합니다. 각 세션의 단부에서 소비 하였다 (체중 kg 당 중량)의 에탄올 용액의 양을 정량화.
    5. 임신 전 마시는 단계가 완료되면 쥐의 무게를 평균 에탄올 consum을 계산ption 전체 그룹에 대한 표준 편차. 소비가 1보다 큰 표준 편차 임신 중에 자발적 음주의 변동성을 줄이기 위해 연구에서 의미 위 또는 그룹 아래에 의미있는 쥐를 제거합니다.
    6. 임신 전 음주 수준이 두 그룹에 대해 최대한 가깝게 일치하도록 사카린 제어 또는 PAE 조건 중 하나에 남아있는 쥐를 할당합니다.
  6. 1~14일 쌍 내에서 입증 된 남성 개종 각각 여성 쥐. 여성 쥐 사육 단계에서 에탄올을 소비하지 않습니다. , 질 플러그의 존재에 의해 임신을 확인 여성 쥐의 무게, 개별적으로 그녀의 집. 이 연구에서 여성을 제거 후 최대 5 일에 대한 남성 개종 암컷 쥐를 떠나, 임신 일 1. 선택적으로 정의된다.
    참고 : 임신 중 에탄올 소비가 질 플러그의 존재를 임신 1 일 검사 10:00 시간에 시작하기 때문에 수행해야이때 이전.
  7. 임신 기간 동안 하루 4 시간 (1,000 1,400 시간) 에탄올 또는 사카린 솔루션을 제공합니다.
    1. 임신 1 일에 시작하는 0 % 또는 5 % 에탄올 및 그룹 할당에 따라 수돗물에서 0.066 % 사카린 솔루션 중 하나와 여성 쥐를 제공합니다. 사카린 대조군에 제공 0 % 에탄올 용액 부피의 에탄올 래트에 의해 소비 5 % 에탄올 용액의 평균 체적에 매칭되는지 확인. 각 세션의 단부에서 소비 된 또는 사카린 (체중 kg 당 중량)의 에탄올 용액의 양을 정량화.
    2. 산모의 체중 증가를 평가하기 위해 매주 쥐 댐의 무게를.
    3. 마시는 세션을 포함하여 항상 음식과 수돗물을 제공합니다.
    4. 자손이 태어날 때 에탄올 노출 절차를 중단. 출생시 라이브 강아지와 강아지의 무게의 수를 기록한다. 출생 후의 일 0으로 출생의 날을 지정합니다.
    5. 출생 후 하루 2 ~ 3 약 10 새끼에 새끼를 추려. t을 시도O 각 쓰레기 여성 동물 남성의 동등한 비율을 유지한다. 이것이 가능하지 않다면, 남성 및 여성의 개수가 다른 10 새끼로 추려.
    6. 기록 강아지 무게 출생 후 2~3일.
    7. 같은 산전 처리 조건에서 동물 동성 쌍 약 출생 후 하루 21 ~ 24과 집에서 동물을 유아. 잠재적 인 쓰레기 효과를 제한하는 실험 당 각 쓰레기에서 이상 1-2 쥐를 사용하지 마십시오.

2. 사회적 행동

  1. 구하여 필요한 모든 재료와 장비를 준비합니다.
    1. 사회적 상호 작용을위한 장치를 얻습니다. 청소하고 소독하기 쉬운 물질로 구성 오픈 탑과 챔버를 사용합니다. 장치의 전면에는 촬영을하기 위해 경질 투명 플라스틱 (~ 2mm 두께)로 피복되어야한다. 라인은 투명 플라스틱 (~ 2mm 두께)와 내부 벽과 바닥은 청소 및 악취 제어에 도움이됩니다. 다시 내부 WA 따라 장소 거울LL 분석에 도움이됩니다.
      참고 : 대표 데이터가 여기에 장치의 내부 측면과 바닥을 커버하는 사용자 정의 챔버 오픈 탑 단단한 투명 플라스틱 (2mm 두께)와 (× 43cm 키가 큰 폭 95cm 길이 × 47cm)를보고 사용 하였다. 미러는 후면 벽을 따라 배치했다. 특정 치수 및 재료가 사회적 행동의 측정을 위해 중요하지 않은, 그러나, 그 크기가 충분히 정품 사회적 상호 작용을 보장하기 위해 큰 다른 행위와 구별 될 수있는 것이 추천된다. 즉, 동물이 서로 가까이에 항상되지 않도록 장치는 충분히 커야한다.
    2. 모든 촬영이 가시 스펙트럼 내에서 거의 또는 전혀 주변 조명으로 실시로 낮거나 빛이없는 조건에서 기록의 비디오 카메라가있는 얻습니다. 네이티브 어두운 조건에서, 카메라가 있지만, 적외선 스펙트럼 내에서 높은 해상도를 가지고, 기록 할 수있는 임의의 카메라를 확인추가 적외선 조명 장치와 야간 모드 또는 충분합니다.
    3. 주변 장치에 위치 적외선 조명 장치는 영상 녹화 장치의 조명을 향상시킬 수있다.
    4. 실험실 등급의 목재 칩 (미루 나무 칩)을 구합니다.
    5. 세션 및 냄새 조절 장치 사이의 청소 브러시​​, 빗자루, 이산화 염소 및 이소 프로필 알콜 (70 %)을 얻었다.
  2. 장치의 적응과 사회적 행동
    1. 실험이 단계를 들어, 나이가 최소 90 일입니다 성인 쥐에서 측정을합니다.
    2. 이전에는 각 세션에, 어떤 숲 칩을 제거 세션 사이의 냄새를 제어하고 신선한 나무 칩을 제공하기 위해 이소 프로필 알코올로 청소 장치를 닦습니다. 나무 조각이 완전히 장치의 바닥을 커버 있는지 확인합니다. 깨끗하고 필요에 따라, 예컨대 이산화 염소 같은 적절한 제로 살균 장치.
    3. 세 일 연속으로 동물과 케이지 동료를 배치30 분 동안 챔버는 장치에 동물을 적응. 적응 세션 동안 모든 실내 조명이 꺼집니다.
    4. 동물 개별적으로 24 시간 동안 신선한 침구, 음식, 물과 새 케이지에서 세 번째로 적응 세션 집의 끝에서 사회적 상호 작용 동기를 부여합니다.
    5. 동물 후 다음 날 24 시간에 기록 사회적 상호 작용을 분리 하였다.
      1. 청소 장치로부터 목재 칩을 제거하고 이산화 염소 소독, 악취 제어, 이소 프로필 알코올로 닦아, 세션 이전 목재 칩을 대체.
      2. 상호 작용을 기록하기 위해 하나 이상의 카메라를 배치. 위치에 적어도 하나의 카메라 장치의 전면에있어서의 뒤쪽 벽에 거울들은 분석을위한 부가적인 관점을 제공 할 수 있도록.
      3. 동물을 한 번에 하나씩 검색하고 모피 패턴의 고유 한 특징이 주목 될 수 있도록 카메라 앞에 동물을 잡아. 이러한 식별 기능모피는 분석보다는 인위적 동물 마킹 동안 래트를 구별하는데 사용될 수있다.
        참고 : 설치류 사회적 상호 작용의 여러 측면이 후각 신호와 가능 도입 외국 냄새는 피해야한다 어디든지 파트너, 냄새를 포함하기 때문에. 롱 - 에반스 래트는 전형적으로 동물의 임의의 주어진 쌍들을 구별하기 위해 사용될 수 모피 패턴의 일부 기능을 가지고있다. 다른 균주 (예, 흰쥐)의 경우와 같은 향료 색소와 같은 꼬리를 마킹 대안 적 방법이 사용될 수있다. 그것은 관심의 많은 행동이 특정 목표에 관한 것이다 것을 인식하는 것이 중요하다 (예., anogenital가 꼬리의 기지 근처에 지시 스니핑, 목, 또는 측면 또는 배를 향해 적극적인 공격의 목덜미에 지시 장난 공격). 지금까지의 관심이 대상에서 꼬리의 끝 부분에 가까운 동물을 표시하는 것이 좋습니다.
      4. 적어도 12 분 동안 사회적 상호 작용의 기록 영상.
      5. 세션 전체 싸움을 위해 동물을 모니터링합니다. 가능하면 실험이 세션 동안 방에되지 않도록, 모니터 또는 창을 통해 동물을 볼.
        참고 : 격투가 드물게 성인 쥐 연구에서 관찰되지 않은, 그러나, 동물 세션에 걸쳐 모니터링해야한다. 이 세션은 과도한 싸움이있을 경우 중단해야 또는 동물에 상해 나 부상의 흔적이있다.
  3. 행동 코딩 및 분석.
    1. PAE 1,18로 이전 작업에 따라 관심의 다음 동작을 확인합니다. 다음 문제 중 첫 번째 발생에 지속 시간, 빈도 및 대기 시간을 정량화; 나무 조각에 파고 /, anogenital 스니핑, 파트너 아래 / 위로 (교차) 파트너의 몸 (몸 냄새)의 다른 스니핑을 크롤링 (파트너의 정리)를 allogrooming, 양육하고, 스니핑, 권투, (피닝 포함) 레슬링 . 각 동작의 예는 예시 아르이 문서의 비디오 구성 요소의 개발.
    2. 비디오에서 관심의 사회적 행동을 정량화. 관심의 각 동작에 대한 첫 번째 인스턴스에 주파수, 총 시간 및 대기 시간을 가져옵니다.
      참고 : 이러한 조치를 얻기 수동으로 달성 될 수있다, 그러나, 디지털화 된 비디오의 컴퓨터 분석을 사용하여 이러한 조치를 정량화하는 것이 좋습니다. 비디오 및 행동의 정량의 재생을위한 매트랩 (www.mathworks.com) 스크립트는이 기사에 대한 보충으로 제공됩니다.
    3. 모든 쥐 완료 코딩 한 후 그 결과 지속 시간, 빈도 및 대기 시간 데이터는 통계 패키지로 분석된다.

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Representative Results

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많은 번식 라운드의 과정을 통해 에탄올 상태에서 암컷 쥐가 지속적으로 4 시간 마시는 세션 당 에탄올의 약 2.1 g / kg의 평균을 마신다. 쥐 댐 45 분 시점에서 측정 된 약 60 ㎎ / DL의 피크 모체 혈청 에탄올 농도 결과 술 튜브를 도입 한 후의 제 15 ~ 30 분 동안 네 시간 합계의 약 절반을 소비한다. 마시는 기간의 나머지에서 3.5 시간 동안, 그들은 0.4 g / kg 체중 / 시간 이하, 비교적 안정된 속도로 5 % 에탄올을 소비하는 것을 계속한다. 자발적인 에탄올 소비량이 수준의 패턴은 산모의 체중 증가, 자손의 출생 체중, 산자, 모성 보호, 태반 습 중량, 행동 테스트에서 자손의 무게, 전체 뇌, 해마 또는 소뇌 젖은 무게에 유의 한 영향을주지 않습니다.

대표적인 수단과 각각의 행동 측정을위한 남성 saccharin- 에탄올에 노출 된 쥐의 SEM표 1에 도시 된 재. 이들 데이터는 사전 실험으로부터 모으고 태아 각 처리 조건 16 명의 남성을 포함 하였다. 모든 동물은 동일한 태아 처리 조건에서 파트너와 결합 하였다. 여성 동물의 사회적 행동에 강력한 알코올 관련 변경 1은, 그러나, 여성의 사회적 행동에 알코올 관련 차이가 다른 절차 15,23를 사용하여 문서화 된 절차를 사용하여 우리의 연구에서 관찰되지 않았다. 분산 (ANOVAs)의 별도의 단 변량 분석은 SPSS의 VER에서 수행. Macintosh 용 21 (남성 에탄올에 노출 된 쥐 레슬링의 상당히 높은 기간 [F (1, 30) = 19.12] 주파수 [F (1, 30) = 6.80]을 한 것으로 나타났습니다 레슬링의 첫 번째 인스턴스 [F에 대기 시간을 감소 1, 30) = 9.41]. 에탄올에 노출 된 쥐도 적은 anogenital에 종사하는 시간 스니핑 [F (1, 30) = 5.17]를 보냈다.

1A. 주파수 SAC PAE
레슬링 * 2.00 (0.58) 8.00 (2.23)
권투 1.81 (0.80) 3.56 (1.47)
아래 / 건너 1.06 (0.48) 1.00 (0.29)
스니핑 Anogenital 6.25 (1.20) 3.75 (0.73)
바디 스니핑 19.75 (1.64) 18.56 (2.06)
Allogrooming 2.31 (0.93) 0.75 (0.27)
사육 56.50 (5.39) 56.06 (5.40)
파 / 냄새를 맡아 침구 32.06 (6.03) 30.06 (5.27)
(1B). 지속 시간 (초) SAC PAE
레슬링 ** 9.14 (2.31) 39.81 (6.62)
권투 2.55 (1.43) 3.81 (1.62)
아래 / 건너 0.83 (0.39) 1.03 (0.27)
Anogenital 스니핑 * 11.21 (2.10) 5.69 (1.22)
바디 스니핑 27.21 (2.33) 27.09 (3.73)
Allogrooming 13.50 (5.68) 3.82 (1.79)
사육 120.31 (13.32) 121.48 (12.13)
파 / 냄새를 맡아 침구 119.59 (24.45) 109.15 (21.41)
1C. 대기 시간 (초) SAC PAE
레슬링 ** 430.75 (50.51) 209.98 (51.25)
권투 569.52 (48.14) 525.63(74.75)
아래 / 건너 544.4 (65.21) 429.01 (75.78)
스니핑 Anogenital 107.68 (39.35) 164.31 (44.09)
바디 스니핑 22.77 (6.14) 16.80 (3.21)
Allogrooming 471.44 (70.82) 588.52 (48.47)
사육 20.92 (7.65) 11.94 (1.20)
파 / 냄새를 맡아 침구 76.78 (25.78) 117.66 (44.64)

표 1 : 첫 번째 발생에 평균 (+ SEM) 주파수 (1A), 기간 (1B)과 대기 시간 (1C) 각 saccharin- (SAC)의 사회적 상호 작용 세션 동안 정량화 행동과 태아 알코올 노출 (PAE) 쥐 (대한 N = 태아 처리 그룹 당 1 내지 6). [* P <0.05, ** p <0.005]

18 추천 구별되는 평가하는 선형 판별 분석을 행하여, ANOVAs을 수행하는 것 외에도 "jove_content">. 독립 변수의 수가 경우의 수보다 더 때문에 본 샘플의 경우, 등분을 시험하는 박스 M의 테스트가 계산 될 수 없습니다 (5 : 1 비율은 일반적으로 권장). 판별 기능은 그룹 변화 사이의 74 %를 차지 그룹과 예측 사이에 상당한 연관을 밝혔다. 구조 매트릭스의 분석은 레슬링의 첫 항목 (-0.330) 된 중요한 예측 인자로 레슬링 (0.470), 대기 시간의 기간을 밝혔다. 레슬링 (0.280)과 anogenital 기간 스니핑 (-0.244)의 카운트 (주파수)는 약간 약한 예측했다. 교차 검증 분류 전체, 케이스의 71.9 %가 올바르게 분류 된 것으로 나타났다.

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Discussion

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여기에 설명 된 태아 알코올 노출 패러다임은 임신 중 쥐 댐에 의한 에탄올의 자발적인 소비 (5 % v / v)로 포함한다. 타이밍, 도즈, 기간 및 노선 에탄올 투여뿐만 아니라, 조사중인 종에 대하여 다를 문헌에서 표현 뇌 발달 동안 에탄올 비인간 동물을 노출시키기위한 수많은 프로토콜들이있다. 노광 다양한 프로토콜의 장점의 완전한 치료가 여기에 제공되지 않지만, PAE에 대한 자발적인 마시는 방법의 몇 가지 장점이 강조 프로토콜에서 설명. 우리는 이전에 래트 댐 차 음식 소스 (24)의 일부로서 5 % 에탄올을 소비하는 유동식 프로토콜, 통상적으로이 분야의 연구에서 사용되는 방법을 이용했다. 이러한 접근법에 대한 제어 조건이 칼로리 섭취량은 에탄올이 소모 댐의 것과 멍에시킨 쌍 먹인 그룹과 임의 량의 (ad libitum) 접근 할 수있는 그룹을 포함차우합니다. 두 그룹의 쥐 댐 (에탄올, 사카린) 영양과 칼로리 섭취 그룹 변동성 사이 줄이고, 낯선 음식 소스의 강제 섭취로 인한 스트레스의 잠재적 인 혼란을 최소화 동일한 쥐 우 다이어트를 소비 여기에 설명 된 자발적인 음주 패러다임에서 25. 자발적 마시는 패러다임이 기능은 (3-2) 실험 그룹의 개수의 감소를 포함하여, 몇 가지 구체적인 윤리적 이점을 제공 유동식 접근법과 마찬가지로 페어 공급 제어에 대한 필요성의 수를 없애 연구에 사용 된 동물과 관련된 비용은 연구를 수행 할 수 있습니다. 자발적인 에탄올 소비 수율 마찬가지로 PAE 자손에서 관찰 결과 측정에 변동을 감소 합리적으로 예상 될 수있는 5 % 에탄올 액체 다이어트 프로토콜 관찰 미만 가변 마시는 레벨 4 시간 간헐적 노광 패턴. 혈액 에탄올 conce 때문에어떤 프로토콜을 달성 ntrations 산모 혈청 에탄올 농도의 측정이 주기적으로 수행되어야한다, 정량화 및 의사 소통하는 것이 중요합니다 (예를 들어, 매년) 그 비교의 BAC가 번식 라운드에 걸쳐 달성되고 있는지 확인할 수도 있습니다. 산전 인해 스트레스 및 에탄올 노출 사이의 상호 작용에 대한 잠재 이러한 조치 (REF 참조. 26) 자손 후속 연구들에 사용되지 않은, 암컷 별도 코호트에서 수행되어야한다. 이것은 드링크 튜브 도입 후 약 45-60 분 발생할 것이다 피크 혈청 농도의 에탄올을 인식하는 것이 중요하다. 실험 후손을 생산에서 BAC에 댐 대신에, 결과 측정과 상관하는 가장 유용한 척도는 임신 중 댐 쥐의 일일 에탄올 소비량이다. 그러나, 그룹의 평균의 한 표준 편차 이내 쥐 댐 음주의 범위를 제한하는 것은 가능성이 betw 의미있는 상관 관계를 제한하는 것EEN 에탄올 소비 주어진 결과 측정. 마지막으로, 임신 전 음주의 평가는 음주 프​​로토콜의 다음 단계에 대한 원하는 수준에서 마시는 쥐를 식별하는 데 사용된다. 에탄올 노출 패러다임의 이러한 측면은 모든 암컷 쥐가 마시는 인간의 행동은 임신 중에 시작할 가능성이 더 정확하게 모델 임신, 이전에 경험 마시는을 가질 수 있습니다.

몇 가지 추가 방법 론적 문제 및 알코올에 노출 패러다임에 관한주의 사항을 고려하여야한다. 여기에 설명 된 자발적 마시는 PAE 패러다임은 쥐에 인간의 임신 개발의 첫 두 학기에 대략 대응 임신 개발 전반에 걸쳐 발생합니다. 출생 초기 개발하는 동안 노출 (예를 들어 심판을 참조하십시오. 27) 세 번째 임신 인간의 동등성을 모델링하기 위해 많은 실험실에서 사용된다. 또한, 우리는 여기에 제시된 절차는 만성를 대표 있습니다노출 프로토콜 (쥐 댐 매일 음료). 중요한 것은, 정확하게 알코올의 높은 수준에 노출되는 시간이 초과되었습니다 (~ 287 ㎎ / DL) 임신 15 일에 제한은 사회적 행동 (15)을 변경하는 것으로 나타났다. 여기에 제시된 패러다임 따라서, 이러한 접근 방식에 의해 달성 될 수 혈중 에탄올 농도의 범위에 제한이 있고, 쥐 댐 자발적 알코올 소비를 수반한다. 높은 혈중 에탄올 농도를 달성하는 것은 노출의 다른 방법 (예를 들어, 위관 영양, 주입, 증기 노출)가 필요합니다. 중요성의 또 다른 점은 태아 에탄올 노출과 관련된 행동 효과의 해석을 복잡하게 할 수 산모 관리의 변화에​​ 대한 가능성에 관한 것이다. 이 문제를 해결하기 위해, 임신 중 산모의 치료의 평가는 주기적으로 평가되어야한다. 산모 케어 임신 중 적당한 음주의 어떠한 효과는 긴 에반스 쥐 28 여기에 설명 된 절차를 이용하여 검출되지 않았다. 여부 평가방법의 편차가 이용되는 종과 동물의 변형, 또는 에탄올의 높은 농도를 포함하여, 여기에 설명 된 경우 특히 산모 관리 (심판을 참조하십시오. 29)의 행동 지표의 변화는, 그러나, 초기에 후에도 정기적으로 평가되어야한다.

여기에 설명 된 행동 절차는 태아 두뇌 발달 1,18,30 동안 적당한 알코올에 노출 성인 남성 쥐의 사회적 행동 (레슬링 조사)의 특정 측면에서 신뢰할 수있는 변화를 산출했다. 여기 정량화 행동을 선택 쉽게의 방법으로 측정 할 수있다 (예, 양육, 파고) 환경 향한 파트너 지시 행동 (예를 들어, 레슬링, 조사)과 다른 행동을 대상으로 현존하는 문헌 (31)의 큰 몸 기반으로했다 비디오 분석. 판별 레슬링의 증가 알 사이의 가장 차별을 제공하는 것으로 나타났다 분석cohol 노출, 사회적 및 비 사회적 행동 변수 (18)의 넓은 범위 중 사카린에 노출 된 쥐. 섹스의 주 효과가 anogenital 스니핑 (여성> 남성) 등 여러 종속 조치에 대해보고되었지만 그것은 암컷 쥐의 사회적 행동에 PAE의 효과는 여기에 하나를 설명하는 방법을 사용하여 관찰되지 않았 음을 지적하는 것이 중요하다, 몸은 스니핑 (남성> 여성), 레슬링 (남성> 여성), 복싱 (남성> 여성).

레슬링이 적당한 PAE 의해 변경 사회적 행동의 기본 형태로 도시되었지만, 다른 행동 포함될 행동 효과의 선택성을 확립하고 일반화 된 행동 결손 배제 중요하다. 여기 정량화 행동의 집합을 총망라한 없습니다. 관심 동작은 주어진 세트의 데이터에서 관찰 된 효과의 전반적인 패턴을 캡처하는 예비 작업 중에 선택되어야한다. 이 파이다다른 알코올 노출 패러다임, 또는 매개 변수, 절차의 변화가 합리적으로 서로 다른 행동 결과를 얻을 것으로 예상 할 수로 활용하는 경우 중요 ticularly. 처음에 (자기), 전체 정리 시퀀스 (불안을 나타내는) 절단 정리 시퀀스를 긁적, 물고 포함 행동의 폭 넓은 평가, 여기에 설명 된 행동,뿐만 아니라 "측면"디스플레이 (32, 33)는, 몸은 쫓고, 쉐이크, 그리고 플레이 동작을 34 ~ 37을 권장합니다. 동물 6-12쌍의 관측은 알코올에 노출 된 비에 노출 된 동물로부터 구별 행동을 식별하기에 충분해야한다.

이것은 진정한 공격적인 행동을 반영이나 동작을 할 수있다, 측정시 연령에 따라, 그 레슬링을 고려하는 것도 중요하다. increa 결과, 사회적 행동 1,18,30에 PAE 효과를 중간에 링크 된 쥐의 ventrolateral 전두엽 피질의 초기 병변SED 놀이 행동 (38). 쥐에서 출생 후의 일 30 ~ 40 (33, 34)의 주위에 개발 후 이유 중 행동 피크를 재생하고 동물 성인에 접근지지 않습니다. 6,16,23을 성인이되기 전에 측정과 행동이 나이와 함께 감소 재생하는 속도에 영향을 미칠 수있을 때 뇌 개발하는 동안 알코올 노출은 플레이 동작을 변경합니다. 놀이와 공격적인 행동의 지형이 유사하기 때문에 명확한 구분은 달성하기 어려울 수 있습니다. 이전의 연구, 같은 싸움이나 물어 뜯는 등 침략의 눈에 띄는 행동 지표에서, 중간 PAE 쥐에서 관찰되지 않았다. 그러나, 추가 행동 지표는 이러한 행동 (18)의 분류에 관한 단서를 제공 할 수 있습니다. 예를 들어, 공격이 목덜미에 지시, 장난 공격의 주요 대상은, 거의 성인 PAE 쥐 (18)에서 발생하지 않습니다. 대조적으로, 공격은 비 장난 공격 (39)의 대상을 관찰 MOR, 엉덩이 향하는전자 자주, 레슬링에서 PAE 관련이 증가 침략이 아닌 놀이를 반영 제안. 사회적 행동이 성인이 나 행동이 성인 동물의 행동에서 눈에 띄는입니다 재생하기 전에 측정 한 경우 재생 동작은 분석에 포함되어야한다. 재생 동작의 상세한 분석 방법 히믈러 등에 의해 기재되어있다. (35)

마지막으로, 파트너 동물의 선택에 의해 영향을받을 수있는 여기에 기술 된 방법을 사용하여 해당 사회적 행동을 주목하는 것이 중요하다. 여기에 제시된 대표적인 결과에서 동물 같은 산전 처리 조건 1,18 익숙한 동물 (케이지 동료)와 결합되었다. 이 선택에 대한 이론적 근거는 크게 에탄올에 노출 된 쥐와 그 주택 대조군을 보여주는 데이터를 기반으로 한이 대조군 (14)의 사회적 행동,뿐만 아니라 우리의 실험실에서 유사하고 신뢰할 수있는 게시되지 않은 관찰을 변경합니다. 이러한 효과 할 수있는 잠재적 complic사회적 행동에 PAE 관련 변경의 식별 및 해석을 먹었다. 사회적 행동 정량 여기에 기술 된 방법은, 그러나, 파트너를 사용하여, 어느 처리 조건 (1)로부터 오는 비 처리 파트너를 이용 등 여러 가지 가능성이있는 사회적 파트너의 소스 중 임의의 변화에 적용 할 수있다 (1.1.2)와 동일한 처리 조건, 또는 다른 처리 조건에서 상대 동물로부터 동물. 또한, 파트너 동물의 친숙 함은 사회적 상호 작용 (1)에 영향을 조작 할 수 있습니다. 파트너 조건과 사회 주택, 성별, 노출 패러다임 관련된 다른 변수의 선택은 여전히​​ 여기에 설명 된 사회적 행동의 정량화를위한​​ 기본 절차를 이용하면서 가장 특별한 실험실의 과학적인 목표를 달성하기 위해 조정할 수 있습니다.

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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

  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).
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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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