This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.
इस प्रोटोकॉल में, सामाजिक प्रेरणा कंडीशनिंग मानदंड की एक जोड़ी के माध्यम से चूहों में मापा जाता है। प्रयोगों का संचालन करने के लिए, दो संभाग शटल बक्से दो स्फूर्त लीवर (बाएं और दाएं) और फिर एक तार ग्रिड द्वारा कवर एक स्वचालित गिलोटिन के दरवाजे से दूसरे कक्ष से विभाजित किया गया था, जो एक कक्ष में एक खाद्य गोदाम, से लैस थे। विभिन्न प्रोत्साहन चूहों, परीक्षण के दिनों को भर में घुमाया तार ग्रिड के पीछे एक सामाजिक प्रोत्साहन के रूप में सेवा की है, और गिलोटिन के दरवाजे के खुलने के बाद केवल दिखाई दे रहे थे। टेस्ट चूहों दरवाजा खुला है और 15 सेकंड के लिए प्रोत्साहन साथी के लिए पहुँच प्राप्त करने के क्रम में लीवर प्रेस करने के लिए प्रशिक्षित किया गया। परीक्षण चूहों लगातार 5 मिनट के लिए दबाव डाल लीवर बंद होने के बाद उत्तरोत्तर 3. परीक्षण सत्र की एक निश्चित समय पर वृद्धि हुई सामाजिक इनाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक लीवर प्रेस की संख्या समाप्त हो गया। पिछले प्रबलित अनुपात या ब्रेकपाइंट सामाजिक प्रेरणा का एक मात्रात्मक उपाय के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। दूसरा प्रतिमान, टी के लिएस्था चूहों एक खाद्य इनाम या सामाजिक इनाम या तो प्राप्त करने के लिए छोड़ दिया और सही लीवर प्रेस के बीच विभेद करने के लिए प्रशिक्षित किया गया। चूहे प्रत्येक संबंधित लीवर की हर 3 प्रेस के लिए पुरस्कृत किया गया। खाद्य और सामाजिक पुरस्कार की संख्या प्रत्येक इनाम पर रखा मूल्य की एक माप के रूप में तुलना की जा सकती। प्रत्येक इनाम प्रकार का अनुपात भी माउस उपभेदों के बीच तुलना की जा सकती है और इस अनुपात में परिवर्तन एक दिया इनाम प्रकार के साथ तुष्टि को मापने के लिए परीक्षण सत्र के भीतर नजर रखी जा सकती है। इन कंडीशनिंग लद दोनों आत्मकेंद्रित और सामाजिक व्यवहार के अन्य विकारों के माउस मॉडल में सामाजिक प्रेरणा की मात्रा का ठहराव के लिए बहुत उपयोगी हैं।
हाल के वर्षों में, आत्मकेंद्रित स्पेक्ट्रम विकार सहित सामाजिक व्यवहार के विकारों के लिए आनुवांशिक और पर्यावरणीय कारकों का संबंध सामाजिक व्यवहार में इन कारकों की भूमिका का पता लगाने के लिए डिज़ाइन माउस मॉडल के विकास के लिए प्रेरित किया है। इस सामाजिक प्रेरणा 1 के एक मात्रात्मक उपाय सहित चूहों में सामाजिक व्यवहार के लक्षण वर्णन के लिए नई तकनीकों के लिए एक मांग पैदा कर दी है।
हालांकि, चूहों में सामाजिक प्रेरणा प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कई स्थापित मानदंड हैं; वे सभी के लिए प्रेरित व्यवहार की शक्ति यों करने की क्षमता पर गंभीर सीमाएं हैं। उदाहरण के लिए, जल्द से जल्द व्यवहार के मूल्यांकन के कुछ कभी नहीं मिले हैं कि दो कृन्तकों के बीच सामाजिक संबंधों की सरल टिप्पणियों शामिल थे। आ निम्नलिखित, सूँघने, और संवारने सहित कई व्यवहार अक्सर मापा जाता है, और सामाजिक प्रेरणा का एक सूचकांक प्रदान कर सकता है। ये अध्ययन शुरू में आयोजित की गईतो चूहों 2-5, और बाद में चूहों 6,7 में उपयोग के लिए अनुकूलित। आदी होना / dishabituation सामाजिक मान्यता मानदंड जिसमें परीक्षण जानवर भी सामाजिक प्रेरणा 8 की एक माप उपलब्ध कराने के लिए एक ही प्रोत्साहन जानवर (आदी होना) और फिर एक उपन्यास जानवर (dishabituation) को उजागर करने के लिए बार-बार अवगत कराया है। लेबल का सुझाव के रूप में, ठेठ जानवरों को एक ही प्रोत्साहन जानवरों के दोहराया उपस्थिति के लिए एक आदत व्यवहार प्रतिक्रिया प्रदर्शित करेगा लेकिन उपन्यास जानवर के संपर्क में है, जब dishabituation, या आधारभूत की वापसी का प्रदर्शन करेंगे। आदी होना प्रतिक्रिया की संभावना प्रोत्साहन माउस के साथ बातचीत करने के लिए परीक्षण माउस की प्रेरणा में गिरावट को दर्शाता है। एक परीक्षण माउस एक खाली कक्ष और एक अलग कक्ष के लिए प्रतिबंधित कर एक प्रोत्साहन माउस के बीच चयन करने के लिए अनुमति सोशल पसंद मानदंड भी सामाजिक प्रेरणा का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है। एक परीक्षण आमतौर पर एक तटस्थ, केंद्र चैम्बर में परीक्षण माउस रखकर शुरू होता है। इस कार्य के कुछ संस्करणों टी शामिलएक कक्ष से 9 तक की प्रोत्साहन माउस ethering। इस कार्य के एक संशोधन प्रोत्साहन जानवरों 10 के लिए tethering परहेज प्रोत्साहन चूहों पर एक तार के बाड़े के उपयोग कार्यरत हैं। अभी हाल ही में एक सामाजिक वातानुकूलित जगह वरीयता कार्य में जो चूहों उपस्थिति या एक सामाजिक साथी के अभाव, और फिर कंडीशनिंग 11 निम्नलिखित खाली कक्षों का पता लगाने के लिए अनुमति दी है या तो साथ नेत्रहीन अलग कक्षों संबद्ध करने के लिए वातानुकूलित थे विकसित किया गया था। सामाजिक जोड़ी पहले से हुई जहां कक्ष में खर्च अधिक समय सामाजिक प्रेरणा का एक सूचकांक माना जाता है।
ऊपर दिए गए मानदंड के सभी चूहों के सामाजिक phenotyping से संबंधित मूल्यवान डेटा प्रदान करते हैं। एक एक माउस के ऊपर लद में सामाजिक संपर्क की तलाश के लिए एक "इच्छा" यह दर्शाता है कि क्या निरीक्षण कर सकते हैं हालांकि, जबकि, इस "इच्छा", यानी।, सामाजिक प्रेरणा की शक्ति को मापने के लिए मुश्किल है। प्रेरित व्यवहार की ताकत हैपरंपरागत रूप से वे उनकी प्रेरणा के स्रोत के लिए पहुँच प्राप्त करने के क्रम में काम करने के लिए है, जिसमें एक परिदृश्य बनाने के द्वारा कृन्तकों में मापा गया। यह आमतौर पर प्रेरित कारक के रूप में भोजन से जुड़े एक स्फूर्त प्रतिमान में प्रशिक्षण कृन्तकों शामिल है। हालांकि, इस पद्धति 12,13 (मैथ्यू एट अल।, 2005 में समीक्षा) अपने स्वयं के पिल्ले को चूहों में सामाजिक प्रेरणा, लेकिन नर चूहों के लिए एक यौन साथी के लिए या तो शामिल करने का उपयोग या, महिलाओं के लिए, का उपयोग जांच करने के लिए पहले से नियोजित किया गया है।
नीचे वर्णित सामाजिक प्रेरणा लद के विकास से पहले, चूहों 12 के साथ एक स्फूर्त प्रतिमान का उपयोग यौन प्रेरणा के बाहर सामाजिक प्रेरणा की जांच की है कि केवल एक अन्य अध्ययन किया गया था। प्रयोगों की इस श्रृंखला में, outbred स्विस वेबस्टर चूहों एक ही सेक्स सजातीय करने के लिए पहुँच प्राप्त करने के क्रम में एक लीवर प्रेस करने के लिए प्रशिक्षित किया गया। एक प्रयोग में, एक काफी कम विलंबता लक्ष्य समझौता ज्ञापनों के लिए उपयोग के लिए प्रत्युत्तर देना शुरू करने के लिएई इन सामाजिक रूप से अलग चूहों में सामाजिक पहुँच तलाश करने के लिए वृद्धि की प्रेरणा का सुझाव समूह रखे चूहों की तुलना में व्यक्तिगत रूप से रखे चूहों में प्रदर्शन किया गया। एक ही है कि अध्ययन का एक और प्रयोग में, एक तुलना खारा और ऑक्सीटोसिन प्रतिपक्षी (atosiban) संचार चूहों के बीच बनाया गया था। दिलचस्प है, दवा-संचार चूहों इन चूहों में एक सामाजिक इनाम के लिए कम प्रेरणा का सुझाव लक्ष्य माउस के उपयोग के लिए प्रत्युत्तर देना शुरू करने के लिए एक काफी वृद्धि हुई है विलंबता प्रदर्शन किया।
इन प्रयोगों कंडीशनिंग का उपयोग चूहों में सामाजिक प्रेरणा यों के लिए एक महान प्रयास का प्रतिनिधित्व करते हैं, वे भी बेहद सीमित थे और बहुत नीचे वर्णित विधियों का उपयोग करने पर सुधार कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, पहले प्रयोग में एक स्पष्ट मूलभूत दोष (वास्तविक अध्ययन के प्रयोग 2) ऊपर वर्णित परीक्षण के दिनों में alternated केवल 2 लक्ष्य चूहों के शोधकर्ताओं ने 'का प्रयोग किया गया था। पिछले अनुसंधान में सामाजिक मान्यता समूह रखे दिखाया गया है किचूहों एक ही लक्ष्य 14 को दोहराया जोखिम के साथ कम सामाजिक जांच करने के लिए अग्रणी में कम से कम 7 दिनों के लिए पिछले कर सकते हैं। एक ही लक्ष्य के लिए एक बार प्रदर्शन प्रारंभिक जोखिम 15-17 के बाद कम से कम 2 घंटे अगर सामाजिक जांच durations के आधारभूत स्तर पर बने हुए हैं, इसलिए है कि 2 घंटा – हालांकि, व्यक्तिगत रूप से रखे चूहों और चूहों में सामाजिक मान्यता 1 भीतर dissipates। व्यक्तिगत रूप से रखे चूहों के कम विलंबता मैथ्यू की रिपोर्ट में सामाजिक पहुँच के लिए प्रत्युत्तर देना शुरू करने के लिए एट अल। प्रयोग के परीक्षण के दिनों में 12 के पार लक्ष्य चूहों की सामाजिक मान्यता की कमी का परिणाम हो सकता है। इस संभावित उलझाना प्रत्येक परीक्षा के दिन पर एक उपन्यास लक्ष्य माउस का उपयोग करके नीचे दी गई विधियों में के लिए नियंत्रित किया जाता है। इसके अलावा, मैथ्यू एट अल। अध्ययन से दोनों प्रयोगों में कोई समूहों के बीच बनाया लीवर प्रेस की कुल संख्या में मतभेद की सूचना दी वहाँ थे, ऊपर वर्णित है। यह कुल लीवर प्रेस में एक अंतर हो सकता था कि संभव हैशोधकर्ताओं नीचे उल्लिखित हमारे अनुसंधान डिजाइन में इस्तेमाल के रूप में प्रतिक्रियाओं का एक उत्तरोत्तर वृद्धि अनुपात पुरस्कृत करने के लिए उपयोग किया अगर एन का पता चला। इसके अलावा, लक्ष्य माउस के लिए उपयोग लक्ष्य को कवर किया है कि एक बॉक्स को उठाने के द्वारा, प्रयोगकर्ता द्वारा मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया गया था। लक्ष्य माउस के उपयोग के लिए एक स्वचालित रूप से नियंत्रित गिलोटिन दरवाजे के उपयोग की वजह से प्रयोगकर्ता की उपस्थिति के लिए विरूपण साक्ष्य की संभावना समाप्त। नीचे दिए गए विवरण के अनुसार वास्तव में, पूरी तरह से सामाजिक प्रेरणा स्फूर्त मानदंड को स्वचालित करने के क्रम में, अनुसंधान उपकरण अनुकूलित किया गया था।
इस आलेख में वर्णित स्फूर्त सामाजिक प्रेरणा लद मानव रोग के माउस मॉडल में सामाजिक व्यवहार के लक्षण वर्णन के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं। बल्कि एक परीक्षण माउस निष्क्रिय एक सामाजिक मुठभेड़ चुनने के लिए अनुमति की तुलना में, इन लद एक सामाजिक इनाम प्राप्त करने के लिए परीक्षण माउस से प्रयास की आवश्यकता है। एक परीक्षण माउस सामाजिक इनाम प्राप्त करने के लिए उत्पादन के लिए तैयार है कि प्रयास की राशि सामाजिक प्रेरणा का एक मात्रात्मक उपाय प्रदान करता है। इसके अलावा, संयोजक तुलना प्रतिमान के माध्यम से प्रेरित व्यवहार अलग इनाम प्रकार भर में तुलना की जा सकती। इन स्फूर्त लद दोनों गिलोटिन दरवाजे के विपरीत दिशा में उचित प्रोत्साहन पेश करके के रूप में अच्छी तरह से यौन और माता-पिता की मंशा का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
इन सामाजिक प्रेरणा लद के विकास के लिए कई महत्वपूर्ण चर की समस्या निवारण शामिल किया गया। उदाहरण के लिए, पायलट के माध्यम से समय की राशि है कि पढ़ाई सामाजिक इनाम मैं30 सेकंड से 15 सेकंड के लिए उतारा गया प्रस्तुत किया है। इस समय परीक्षण और प्रोत्साहन चूहों के बीच सामाजिक संबंधों के लिए पर्याप्त है, भविष्य के अनुसंधान के सामाजिक इनाम के लिए समय की राशि का अनुकूलन कर सकते हैं। इसी तरह, सामाजिक पुरस्कार के लिए लीवर प्रेस के उत्तरोत्तर वृद्धि अनुपात 5 पायलट अनुसंधान पर आधारित 3 करने के लिए की एक निश्चित दर से उतारा गया।
आवश्यक दिनों की संख्या शुरू में दैनिक परीक्षण सत्र के 30 दिनों के माध्यम से मूल्यांकन किया गया था व्यवहार दबाने उपगामी लीवर तक पहुँचने के लिए। यह सबसे चूहों का परीक्षण सत्र की संख्या हालांकि उतार चढ़ाव करता 20. दैनिक प्रदर्शन के लिए उतारा गया ताकि 7 दिनों में asymptote तक पहुँचने, तो भी सही मतलब प्रदर्शन का एक बेहतर सूचकांक प्रदान करते हुए पिछले 10 दिनों से अधिक डेटा के औसत उपगामी प्रदर्शन सुनिश्चित करता है कि निर्धारित किया गया था कम परीक्षण दिनों की तुलना में। शोधकर्ताओं उपगामी प्रदर्शन 10 परीक्षण दिनों के भीतर पहुँच जाता है कि यह सुनिश्चित करने के लिए या प्रोटोकॉल के रूप में आवश्यक संशोधित करने के लिए अपने डेटा की निगरानी करनी चाहिए।
ट्राining सत्र भी 30 मिनट के लिए 1 घंटे से कम थे। प्रशिक्षण माउस के दबाव पर निर्भर करता है की आवश्यकता सत्र और कुछ चूहों की संख्या मनमाने ढंग से प्रशिक्षण सत्र 18 की एक निश्चित संख्या के बाद nonlearners के रूप में नामित किया जा सकता है। परीक्षण के प्रतिमान के लिए उन्नति के लिए कसौटी तक पहुँचने के लिए आवश्यक प्रशिक्षण के दिनों की संख्या सामाजिक प्रेरणा का एक और सूचकांक प्रदान करता है और ट्रैकिंग के इस प्रकार योग्य है। शोधकर्ताओं ने यह भी संयोजक तुलना प्रतिमान के लिए विभिन्न खाद्य इनाम विकल्पों के साथ प्रयोग करने के लिए चाहते हो सकता है। हालांकि, यह परीक्षण चूहों शुरू में एक विशुद्ध रूप से सामाजिक इनाम का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित और फिर संयोजक तुलना प्रतिमान की शुरुआत से पहले सामाजिक प्रेरणा प्रतिमान में परीक्षण कर रहे हैं कि महत्वपूर्ण है।
ये स्फूर्त सामाजिक प्रेरणा लद संशोधित और ऊपर प्रोटोकॉल में संकेत उन लोगों की तुलना में अतिरिक्त चर को मापने के द्वारा पर सुधार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अपने-अपने कक्ष में प्रत्येक माउस के स्थान घन का उपयोग कर लगाया जा सकता हैrrently उपलब्ध वाणिज्यिक सॉफ्टवेयर। इसके अलावा, नाक-टू-नाक से संपर्क करें या अल्ट्रासोनिक vocalizations सहित विशिष्ट व्यवहार सामाजिक संबंधों के दौरान रन बनाए जा सकते हैं। शोधकर्ताओं ने एक ऐसी सजातीय या यहां तक कि एक कठपुतली के एक वीडियो के रूप में सामाजिक प्रेरणा प्रतिमान में या एक सामाजिक साथी या गिलोटिन दरवाजे के पीछे अन्य उत्तेजनाओं को शामिल भी तुलना की अनुपस्थिति को शामिल परीक्षण के साथ प्रयोग किया अनुपात करने के लिए समायोजन के साथ प्रयोग को आगे कर सकते हैं। संयोजक तुलना प्रतिमान के लिए, की वजह से एक विशेष इनाम प्रकार 18 के लिए तुष्टि के लिए प्रेरणा में बदलाव के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं परीक्षण के पार पसंद गतिशीलता का विश्लेषण करती है।
इन स्फूर्त सामाजिक प्रेरणा लद चूहों में सामाजिक प्रेरणा बढ़ाता के लिए एक बहुत जरूरी उपकरण प्रदान करते हैं, वे कुछ सीमाएं हैं। सबसे पहले, इन लद लीवर दबाव और सामाजिक इनाम के बीच सीखा संघों बनाने के लिए संज्ञानात्मक क्षमता है करने के लिए चूहों की आवश्यकता होती है। कुछ माउस मॉडल हो सकता हैहै संज्ञानात्मक और सामाजिक दोनों क्षमताओं में घाटे यह मुश्किल इन मानदंड का उपयोग करते हुए सामाजिक प्रेरणा का आकलन करने के लिए कर रही है। चूहों केवल एक तार ग्रिड भर में बातचीत करने के लिए अनुमति दी जाती है के रूप में दूसरा, सामाजिक मुठभेड़ की प्रकृति ही सीमित है। हालांकि, चूहों अभी भी सफलतापूर्वक, सबसे विशेष रूप से, कई ठेठ सामाजिक कार्यों में संलग्न नाक-टू-नाक जांच करने में सक्षम हैं। इन तरीकों में से एक अंतिम सीमा वे श्रम प्रधान हैं और पूरा होने के लिए बहुत समय की आवश्यकता है। दोनों लद के माध्यम से प्रशिक्षण और परीक्षण दैनिक सत्र के दो महीने की एक न्यूनतम आवश्यकता है। कुछ चूहों सत्र के लिए आवश्यक संख्या खींच लीवर दबाने एसोसिएशन सीखने के लिए बहुत लंबा समय लग सकता है। मानदंड निश्चित रूप से उच्च throughput तकनीक योग्य नहीं है, वे उत्पन्न डेटा है कि अत्यधिक मूल्यवान और आवश्यक श्रम निवेश के लायक है। हालांकि, एक विशेष माउस मॉडल के सामाजिक व्यवहार का एक फुलर लक्षण वर्णन प्रदान करने के लिए है, यह इन लद हमें हो सिफारिश की है किचूहों में सामाजिक व्यवहार को मापने के अन्य तरीकों की स्थापना के साथ संयोजन के रूप में एड।
The authors have nothing to disclose.
हम अनुदान सहायता के लिए Azusa प्रशांत विश्वविद्यालय में संकाय अनुसंधान परिषद धन्यवाद। हम यह भी एशले श्नाइडर, माइकल ग्रेग, और तकनीकी सहायता के लिए हन्ना नमूना धन्यवाद।
Modular Shuttle Box | Med Associates Inc. | ENV-010MC | |
Auto-Guillotine Door | Med Associates Inc. | ENV-010B | |
Mouse Levers | Med Associates Inc. | ENV-3010M | |
Liquid Dipper with Food Receptacle | Med Associates Inc. | ENV-202M-S | |
Eight-Channel I/R Controller | Med Associates Inc. | ENV-253C | |
Melamine Sound-Attenuating Cubicle | Med Associates Inc. | ENV-016MD | |
MED-PC IV Software Program | Med Associates Inc. | MED-PC IV | |
Microsoft Lifecam Camera | Microsoft | ||
Wire Grid | Wire grids can be purchases from a hardward store. We cut wire grids from stainless steel mouse cage tops. | ||
70% Ethyl Alcohol | Used to clean shuttle boxes between mice. Specific brand is unnecessary. | ||
Evaportated Milk | Carnation | 0.02 mL combined with 0.2% sucrose. We always purchase the same brand for better consistency. | |
Sucrose | Any brand of pure granular sugar will due as it is dissolved in the evaporated milk. |