تقييم السلوك الجنسي للفئران الذكور
Summary
توضح هذه المقالة كيفية إجراء اختبارات السلوك الجنسي في الفئران الذكور.
Abstract
السلوك الجنسي هو نوع خاص للغاية. على الرغم من أن القوارض لديها سلوكيات جنسية مختلفة قليلاً ، فإن الفئران والجرذان لديها نمط سلوكي جنسي مماثل. الغرض من هذه المقالة هو وصف النموذج الأنثوي المستحث بالهرمونات والإجراء التجريبي لتقييم السلوك الجنسي للفئران الذكور. يتم عرض أهم العناصر السلوكية الجنسية في الفيديو والرسوم التوضيحية. يتم شرح الخطوات الهامة والمزايا والقيود الخاصة باختبار السلوك الجنسي أيضًا. وأخيرا ، يتم تقديم معلمات السلوك ، وتصاعد ، والاستقراء ، وعمليات القذف في التزاوج وتتميز. يتم تقييم المعلمات السلوكية من حيث المدة التي حدثت والعد خلال فترة الاختبار.
Introduction
السلوك الجنسي في الفئران الذكور ناضجة النتائج من التفاعل من سلسلة من النظم الهرمونية المترابطة والمترابطة والنظم العصبية في دوائر الدماغ المختلفة1. كما يتطلب خبرات تنموية، وتعلم، وسياق، وشريك مناسب. التحليل السلوكي هو انعكاس مهم على وظيفة العصبية أو العصبية. وبالتالي ، تم استخدام دراسة السلوك الجنسي على نماذج الحيوانات على نطاق واسع في علم الأعصاب السلوكي والبحوث الأخرى ذات الصلة2. وقد تم شرح ethogram من السلوكيات الجنسية في القوارض في العديد من المقالات والكتب1،3،4. على سبيل المثال ، ساعد وصف Scahs و Barfield للسلوك الجنسي في الفئران5 على فهم نمط سلوكي مماثل في الفئران5. الفأر هو واحد من المواضيع الأكثر استخداما للدراسات السلوكية. هال وآخرون6 قدم مقدمة مفصلة من السلوكيات الجنسية الماوس الذكور: عندما يواجه فأر ذكر أنثى، فإنه يبدأ في التحقيق في المنطقة الأنوية التناسلية للأنثى. ثم يضغط الذكر على الكفوف الأمامية ضد أجنحة الأنثى لتركيب الأنثى من الخلف. الأنثى معارض موقف التقبل الجنسي مميزة، الانحناء عمودها الفقري إلى أسفل إلى القوس وتحريك ذيله إلى جانب واحد من الجسم، وفضح مقدمة فتح للاختراق الجنسي للذكر (أي lordosis). بعد تصاعد، والذكور يجعل السريع، والتوجهات الحوض الضحلة، تليها التوجهات المهبلية بطيئة وعميقة. بعد العديد من المقدمات ، يؤدي الدفع طويل الأمد إلى قذف السائل المنوي ، والتي قد يتجمد خلالها الفأر الذكر لحوالي 25 ث قبل الترجل أو السقوط من الأنثى6. في القذف قد تنتج الغدد الملحقة الماوس الذكور خليط يحتوي على السائل المنوي الذي يتصلب لتشكيل المكونات copulatory. وأخيرا، بعد القذف، يبدأ الذكور الاستمالة التناسلية ويظهر عدم الاهتمام في الأنثى. باختصار ، فإن التسلسل الأساسي للسلوك الجنسي الذكري يتكون من الشم ، والمتابعة ، والتركيب ، والانطوان ، والقذف ، والاستمالة بعد القذف. الفأر السلوك الجنسي معارض الخلافات سلالة. على سبيل المثال، تتراوح العداونات القذف من 594 إلى 6943 ث، وتتراوح أعداد المقدمات من 5 إلى أكثر من 100. تتراوح التار المتأخرة بعد القذف من 17 إلى 60 دقيقة. ومع ذلك ، فإن إدخال أنثى جديدة يمكن أن يقلل من هذه الفترة الزمنية. في بعض الحالات ، يقذف الذكور على الانطوان الأول مع الأنثى الجديدة7.
الأحداث الرئيسية لتقييم السلوك الجنسي تتصاعد، والانطوان، والقذف. وقد أوصى علماء السلوك قياس ليس فقط تواتر كل عمل، ولكن أيضا الكمون والفاصل الزمني5،8. وتشمل بعض مؤشرات القياس الرئيسية في الدراسات السابقة: عدد الجبال، وعدد من intromissions، جبل الكمون، الكمون استتار الاستقراء، الكمون القذف، بعد الكمون بعد التأنق بعد التبصر بعد التبصر (أو فترات ما بعد القذف)، بعد الاستجابة بعد القذف، عدد من سلسلة copulatory، ومدة سلسلة copulatory. ووصف بارك وآخرون8 وساكس وآخرون5 كيفية تحديد كل عمل من أعمال التركيب والمغفرة والقذف من القوارض. يتم تعريف تصاعد الذكور تصاعد الأنثى من العمق، بالربت جناحيها مع ساقيه، ودفع قضيبه بسرعة ومرارا وتكرارا دون إدراج القضيب. يتم تحديد الانساق ، المعروف أيضًا باسم إدخال القضيب ، من خلال واحد أو أكثر من الأفعال التالية: دفع طويل وعميق بعد الاتجاهات الضحلة السريعة ، وركلة سريعة مع ساق واحدة ، وانسحاب جانبي ملحوظ للذكر من الأنثى. يتم تحديد القذف من خلال قوة دفع الحوض الطرفية التي هي أبطأ وأعمق من ذلك من مقدمة وانخفاض في ارتفاع الساق الخلفية. يتم تحديد سلسلة copulatory من قبل كل تسلسل من تصاعد للقذف. وترد تعاريف البارامترات السلوكية المستخدمة في هذه الدراسة على النحو التالي: 1) تصاعد الكمون: الوقت من إدخال الأنثى إلى أول تركيب للذكر؛ (2) تصاعد الكمون: الفترة الزمنية من إدخال الأنثى إلى أول تركيب للذكر؛ (2) التأخر في العمل؛ (2) ارتفاع عدد الذكور؛ (2) ارتفاع عدد الذكور؛ (2) ارتفاع عدد الذكور؛ (2) ارتفاع درجة الاتساق بين الذكور؛ (2) ارتفاع عدد الذكور؛ (2) ارتفاع عدد الذكور؛ (2) ارتفاع درجة الإناث. 2) الكمون التقديم: الوقت من إدخال الأنثى إلى التقديم الأول؛ 3) الكمون القذف: الوقت من التقديم الأول إلى القذف الأول (عموما بعد دفعة الحوض الماضي)؛ 4) بعد الكمون جبل ما بعد القذف: الوقت من القذف إلى تصاعد المقبل؛ 5) بعد وصول الاستراحة بعد القذف: الوقت من القذف ومقدمة المقبل؛ 6) عدد من يتصاعد: عدد مرات تصاعد قبل القذف الأول؛ 7) عدد المقدمات: عدد المقدمات قبل القذف الأول؛ 8) عدد المسلسلات التعاونية: عدد المسلسلات التعاونية خلال فترة المراقبة؛ 9) مدة سلسلة copulatory: الوقت من جميع سلسلة copulatory خلال فترة المراقبة.
يمكن إجراء السلوك الجنسي والسلوك المرتبط به إما في قفص منزل الذكر أو في ساحة مغلقة ، من بينها جهاز يسمى مربع ريسمان “لا أسرار” معكوسلمراقبة سلوك التزاوج3. يتم وضع كاميرا فيديو أمام الصندوق لتسجيل عمل الفئران في وقت واحد من منظر جانبي ومن خلال مرآة مائلة من منظر بطني. ومع ذلك ، تتطلب هذه الطريقة أضواء ساطعة ، مما يؤدي حتما إلى التعود لفترة أطول من أجل القضاء على الإجهاد البيئي في الفئران. أما بالنسبة لطريقة القياس ، فمن المستحسن التحليل السلوكي المستند إلى الفيديو لتسجيل السلوك وقياسهكميًا 4. يمكن استخدام مسجل فيديو يحتوي على خيار متقدم فيديو إطاري مع سرعات مصراع موصى بها أكبر من 1/1000 s لتسجيل حركات الماوس السريعة. كاميرا الأشعة تحت الحمراء عالية الدقة ضرورية عند التسجيل في بيئة مظلمة. لتحليل الفيلم ، وهناك حاجة إلى جهاز كمبيوتر مع المختطف الإطار للسماح لإطارات السلوك الفردية ليتم التقاطها للتلاعب الكمبيوتر. الفئران هي متعددة للغاية ويمكن أن تظهر السلوك التعويضي بعد أي علاج تقريبا. الغموض يمكن أن توجد حول كل جزء الجسم تتحرك4. وبالتالي، قد يتطلب تحليل بعض السلوكيات دقة أكبر وكاميرات سرعة أعلى.
تتأثر السلوكيات الجنسية الذكورية في الفئران بالعديد من العوامل ، بما في ذلك اختلافات السلالات ، والتغيرات الهرمونية ، وطفرات الجينات1،3،9،10. وأوضح ماكغيل وبلايت11 الاختلافات سلالة في سلوكيات التزاوج الماوس. على سبيل المثال، C57BL/6 الذكور عادة الحصول على الانطوان بسرعة والقذف في حوالي 20 دقيقة11. DBA/2 الذكور بطيئة في الحصول على الانطوان ولكن القذف بسرعة. BALB / ج الذكور بطيئة لتحقيق القذف (متوسط الكمون من 1 ح) بسبب فترة طويلة من المغازلة11. التستوستيرون يسهل ويحافظ على السلوك الجنسي الذكور2, والتغيرات في مستويات هرمون تستوستيرون يمكن أن تغير أداء السلوك الجنسي12. يمكن أن يقلل كل من الإخصاء الجراحي وعلاج مضادات الاندروجين من مستوى هرمون التستوستيرون ويؤدي إلى انخفاض سريع في السلوكيات الجنسية وحتى الدافع الجنسي والإثارة الجنسية13. التستوستيرون تدار يمكن استعادة السلوكيات precopulatory وcopulatory في الفئران مخصي. وأخيرا، عرض الفئران بالضربة القاضية وضربة قاضية الاختلافات في جوانب السلوكيات الجنسية بالمقارنة مع الفئران نوع البرية. على سبيل المثال ، الفئران الذكور مع الطفرات المستهدفة من Adcy3 ، Cnga2 ، وGnao يحمل انخفاض القدرة على الكشف عن الفيرومونات ، في حين أن الفئران Trpc2 بالضربة القاضية تظهر تفضيل الشريك المتغير14،15،16. يتم شرح الآثار الأخرى من المعدلة وراثيا والضربات القاضية على السلوك الجنسي للفئران من قبل كراولي3.
هنا ، واحدة من الإجراءات الأكثر شيوعا لتقييم السلوك الجنسي في الاقتران من الفئران الذكور مع أنثى المبيضين التي تم تستعد هرمونيا لتكون متقبلة. يتم تقديم بروتوكول تجريبي لإجراء تجارب السلوك الجنسي في الفئران. بالإضافة إلى ذلك ، يظهر مثال على تغيير أنماط السلوك الجنسي الناتجة عن العزلة الاجتماعية في الفئران CD-1.
Protocol
Representative Results
Discussion
هناك بعض الخطوات الهامة في البروتوكول المقدم. فيما يتعلق باستئصال المبيض للإناث ، فإن فتحة شق الجراحة من الظهر أقل ضررًا من ذلك من البطن. وبالنظر إلى أن وضع المبيض عميق ، فإن سحب الأعضاء الأخرى عندما يتم قطع الشق مفتوحًا من البطن غالبًا ما يؤدي إلى النزيف ويؤدي إلى رؤية جراحية غير واضحة<sup cl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر لو كونغ، وتشانغ هونغ شيا، وتشانغ بييو، وهو مي على اقتراحاتهم للتجارب.
Materials
| Choral hydrate | Sinopharm Chenmical Reagent Co., Ltd. | 20160225 | |
| Coated VICRYL Plus Sutures | Ethicon, Inc. | missing | |
| Estradiol benzoate | J&K Scientific, Ltd. | L930Q170 | |
| Ethanol absolute | Beijing Chemical Works Co., Ltd. | 20160715 | |
| Ibuprofen (Children's Motrin) | Shanghai Johnson & Johnson Co., Ltd. | 160629478 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | 217180501 | |
| Lidocaine | HebeI Tiancheng Pharmacreutical Co., Ltd. | 1170506107 | |
| Male and female CD-1 mice | Vital River Beijing | SCXK( )2013-0023 |
|
| Olive oil | |||
| Penicillin sodium | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F5126420 | |
| Progesterone | J&K Scientific, Ltd. | LR50Q07 | |
| Sony digital camera | Sony Corporation | HDR-CX290E | |
| Test box | DIY | ||
| ThinkStation Computer | Lenovo | S/N PCOGLQKG | |
| Vaporizer for Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | E05904-009M |
References
- The staff of the Jackson laboratory. . Biology of the Laboratory Mouse. , (2007).
- Burns-Cusato, M., Scordalakes, E. M., Rissman, E. F. Of mice and missing data: what we know (and need to learn) about male sexual behavior. Physiology & Behavior. 83 (2), 217-232 (2004).
- Crawley, J. N. . What’s Wrong With My Mouse?. , (2006).
- Whishaw, I. Q., Haun, F., Kolb, B., Windhorst, U., Johansson, H. Analysis of Behavior in Laboratory Rodents. Modern Techniques in Neuroscience Research. , (1999).
- Sachs, B., Barfield, R. . Functional Analysis of Masculine Copulatory Behavior in the Rat. 7, (1976).
- Hull, E. M., Dominguez, J. M. Sexual behavior in male rodents. Hormones and Behavior. 52 (1), 45-55 (2007).
- Mosig, D. W., Dewsbury, D. A. Studies of the copulatory behavior of house mice (Mus musculus). Behavioral Biology. 16 (4), 463-473 (1976).
- Park, J. H., Gould, T. Assessment of Male Sexual Behavior in Mice. Mood and Anxiety Related Phenotypes in Mice. 63, (2011).
- Bonthuis, P. J., et al. Of mice and rats: key species variations in the sexual differentiation of brain and behavior. Frontiers in Neuroendocrinology. 31 (3), 341-358 (2010).
- Levine, L., Barsel, G. E., Diakow, C. A. Mating behaviour of two inbred strains of mice. Animal Behavior. 14 (1), 1-6 (1966).
- McGill, T. E. Sexual Behavior in Three Inbred Strains of Mice. Behaviour. 19 (4), 341 (1962).
- James, P. J., Nyby, J. G. Testosterone rapidly affects the expression of copulatory behavior in house mice (Mus musculus). Physiology & Behavior. 75 (3), 287-294 (2002).
- Arteaga-Silva, M., Rodriguez-Dorantes, M., Baig, S., Morales-Montor, J. Effects of castration and hormone replacement on male sexual behavior and pattern of expression in the brain of sex-steroid receptors in BALB/c AnN mice. Comparative Biochemistry and Physiology – Part A: Molecular & Integrative Physiology. 147 (3), 607-615 (2007).
- Zhang, Z., et al. Deletion of Type 3 Adenylyl Cyclase Perturbs the Postnatal Maturation of Olfactory Sensory Neurons and Olfactory Cilium Ultrastructure in Mice. Frontiers in Cellular Neuroscience. 11, 1 (2017).
- Mandiyan, V. S., Coats, J. K., Shah, N. M. Deficits in sexual and aggressive behaviors in Cnga2 mutant mice. Nature Neurosciemce. 8 (12), 1660-1662 (2005).
- Choi, C. I., et al. Simultaneous deletion of floxed genes mediated by CaMKIIalpha-Cre in the brain and in male germ cells: application to conditional and conventional disruption of Goalpha. Experimental & Molecular Medicine. 46, 93 (2014).
- Pelch, K. E., Sharpe-Timms, K. L., Nagel, S. C. Mouse model of surgically-induced endometriosis by auto-transplantation of uterine tissue. Journal of Visualized Experiments. (59), e3396 (2012).
- McLean, A. C., Valenzuela, N., Fai, S., Bennett, S. A. Performing vaginal lavage, crystal violet staining, and vaginal cytological evaluation for mouse estrous cycle staging identification. Journal of Visualized Experiments. (67), e4389 (2012).
- Liu, Z. W., et al. Postweaning Isolation Rearing Alters the Adult Social, Sexual Preference and Mating Behaviors of Male CD-1 Mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 13, 21 (2019).
- TIan, E. P., Long, T., Qin, D. N. Establishment and applications of mating model in male rat. Chinese Journal of Andrology. 22 (1), 7-10 (2008).
- . Anesthesia Guidelines: Mice Available from: https://www.researchservices.umn.edu/services-name/research-animal-resources/research-support/guidelines/anesthesia-mice (2019)
- Leypold, B. G., et al. Altered sexual and social behaviors in trp2 mutant mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (9), 6376-6381 (2002).
