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Behavior

चूहों में सामाजिक संगठन और बातचीत की जांच करने के लिए एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क

Published: May 8, 2021 doi: 10.3791/61763
Automatic Translation
*1, *2, 2, 3, 2, 2, 4, 2, 2, 2
1Department of Anesthesiology and Perioperative Medicine, Mayo Clinic, 2Division of Anesthesiology and Critical Care, Soroka University Medical Center and the Faculty of Health Sciences, Ben-Gurion University of the Negev, 3Department of Biophysics and Biochemistry, Oles Honchar Dnipro National University, 4Department of Neurosurgery, Soroka University Medical Center and the Faculty of Health Sciences, Ben-Gurion University of the Negev
* These authors contributed equally

Summary

यह प्रोटोकॉल चूहे के मॉडल में सामाजिक पदानुक्रम की जांच करने की विधि का वर्णन करता है। चूहे एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क करते हैं जिसमें वे पानी के नीचे गोता लगाने और भोजन गोली प्राप्त करने के लिए तैरने की इच्छा के अनुसार एक अलग पदानुक्रम बनाते हैं। इस विधि का उपयोग छोटे समूहों में अत्यधिक सामाजिक जानवरों के बीच निर्णय लेने और सामाजिक संबंधों को समझने के लिए किया जाता है।

Abstract

कई प्रजातियों के लिए, जहां स्थिति एक महत्वपूर्ण प्रेरक है जो स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकती है, सामाजिक पदानुक्रम व्यवहार को प्रभावित करते हैं। सामाजिक पदानुक्रम जिनमें प्रमुख-विनम्र संबंध शामिल हैं, पशु और मानव दोनों समाजों में आम हैं। ये रिश्ते दूसरों के साथ और उनके पर्यावरण के साथ बातचीत से प्रभावित हो सकते हैं, जिससे उन्हें नियंत्रित अध्ययन में विश्लेषण करना मुश्किल हो जाता है। एक साधारण प्रभुत्व पदानुक्रम के बजाय, इस गठन में एक जटिल प्रस्तुति है जो चूहों को आक्रामकता से बचने की अनुमति देती है। स्थिति स्थिर या उत्परिवर्तनीय हो सकती है, और परिणाम जटिल सामाजिक स्तरीकरण में होती है। यहां हम कृंतक सामाजिक पदानुक्रम और व्यवहार बातचीत की जांच करने के लिए एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क का वर्णन करते हैं। यह पशु मॉडल हमें मानसिक बीमारियों और सामाजिक संगठन की एक विस्तृत श्रृंखला के बीच संबंधों का आकलन करने के साथ-साथ सामाजिक रोग पर चिकित्सा की प्रभावशीलता का अध्ययन करने की अनुमति दे सकता है।

Introduction

चूहे अत्यधिक सामाजिक जानवर हैं, जो उन्हें सामाजिक व्यवहार को समझने के लिए एक आदर्श मॉडल बनाते हैं और यह निर्णय लेने से कैसे संबंधित है। चूहे प्रमुख और विनम्र संबंधों के आधार पर पदानुक्रमित समूहों में खुद को विभाजित करते हैं। चूहों को उन कार्यों के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है जो सहयोग, जोखिम प्रबंधन, भ्रामक व्यवहार और व्यवहार व्यक्त करते हैं जो अन्य चूहों के निर्णयों के आधार पर बदलते हैं1,2। चूहा इन व्यवहारों को व्यक्त मॉडल के साथ अध्ययन सामाजिक संरचना और मानव मनोविज्ञान के लिए प्रासंगिकता के साथ निर्णय लेने के लिए अपने रिश्ते को समझने में मददगार साबित होते हैं ।

एक आवश्यक संसाधन के रूप में, भोजन तक पहुंच चूहों के बीच सामाजिक संगठन के लिए एक प्रमुख कारण है3। भोले चूहों को सामाजिक संपर्क और उन स्थितियों में भेदभाव करने के लिए देखा गया है जहां भोजन की पहुंच सीमित थी1,2,4, 5,6,7,8. एक अध्ययन में, वयस्क चूहों को भोजन तक पहुंचने के लिए एक सुरंग के नीचे पानी को पार करने और फिर भोजन को सुरंग के माध्यम से वापस लाने के लिए9पिंजरे की आवश्यकता थी। प्रत्येक समूह के भीतर व्यक्तिगत चूहों को भोजन प्राप्त करने की उनकी विधि के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता था। दो व्यवहार प्रोफाइल उभरे हैं: पहले "वाहक", जो नीचे गोता लगाते हैं और फीडर के नीचे तैरते हैं, एक गोली प्राप्त करते हैं, और पिंजरे में वापस तैरते हुए अपने मुंह में गोली पकड़ते हैं। दूसरा समूह "गैर-वाहक" है, जो केवल वाहकों से चोरी करके गोता नहीं लगाता है और भोजन प्राप्त नहीं करता है। छह चूहों के समूहों में, लगभग एक-आधे वाहक थे और दूसरा आधा9नहीं थे । सभी चूहों को वाहक देखा गया जब उन्हें डाइविंग उपकरण में व्यक्तिगत रूप से प्रशिक्षित किया गयाथा।

इसी तरह के पशु व्यवहार कार्यों में भोजन या स्थान के लिए प्रतिस्पर्धा शामिल है और मुर्गियों के साथ11, कृंतक12 , 13,14,15और सूअर16केसाथ नियोजित किया गया है । ट्यूब टेस्ट में, दो चूहों को विपरीत सिरों से एक संकीर्ण ट्यूब के माध्यम से भेजा जाता है, जिसमें एक माउस जरूरी दूसरे के रास्ते का अधिकार देता है। यह परीक्षण सामाजिक प्रभुत्व17 , 18,19को मापने में सहायता करता है . गर्म स्थान परीक्षण के रूप में संदर्भित एक व्यवहार परीक्षण में चूहों को एक छोटे से गर्म स्थान पर एक छोटे से गर्म पिंजरे19,20में एक स्थिति के लिए प्रतिस्पर्धा होती है ।

एक बाद डाइविंग के लिए खाद्य कार्य है कि अधिक जटिल है वाहक चूहों एक दूसरे पिंजरे के लिए उपयोग करने के लिए अनुमति देता है, गैर वाहक से दूर है, जहां वे अपने भोजन का उपभोग कर सकते है अलग से4। इस प्रोटोकॉल में, हम चूहों में सामाजिक पदानुक्रम और व्यवहार के लिए एक वैकल्पिक मॉडल के रूप में एक डाइविंग-फॉर-फूड कार्य प्रस्तुत करते हैं। यह डाइविंग-फॉर-फूड टास्क चूहों को मुख्य पिंजरे के सामाजिक समूहों से बचने के लिए एक विधि प्रदान करता है और इसलिए आक्रामकता और अन्य चूहों की सामाजिक बातचीत से बच जाता है। यह कार्य चूहों में परिहार सामाजिक व्यवहार के विकल्प का परिचय देता है जो सामाजिक आक्रामकता की हमारी समझ को स्पष्ट कर सकता है।

सामाजिक कामकाज, जो सामान्य सामाजिक भूमिकाओं में शामिल होने की क्षमता का वर्णन करता है, अवसाद3जैसी स्थितियों से प्रभावित हो सकता है। अवसादग्रस्त व्यक्ति अक्सर बेरोजगारी के साथ संघर्ष करते हैं, कुछ सामाजिक संपर्क होते हैं, और शायद ही अवकाश गतिविधियों में संलग्न होते हैं3। अवसाद का प्रभावी उपचार अक्सर सामाजिक और पारस्परिक कार्य में सुधार से मापाजाताहै । हालांकि, अवसाद से संबंधित सामाजिक कामकाज में हानि के इलाज में अवसादरोधी उपचार उनकी प्रभावकारिता में भिन्न होतेहैं।

इस पद्धति में, हमने क्रोनिक स्ट्रेस टेस्ट के माध्यम से चूहों में अवसादग्रस्तता जैसी स्थिति को प्रेरित किया और एक सुक्रोज वरीयता परीक्षण के साथ अवसाद जैसी स्थिति की विशेषताओं में से एक, एंहेडोनिया के चूहों के स्तर का मूल्यांकन किया। Anhedonic चूहों, साथ ही anhedonic चूहों जो विरोधी अवसाद प्रशासित किया गया, एक नियंत्रण समूह की तुलना में डाइविंग के लिए खाद्य कार्य के माध्यम से निगरानी की गई ।

पहले से उल्लिखित डाइविंग-फॉर-फूड कार्य खाद्य प्रतिस्पर्धा परीक्षणों के समान होते हैं जो अक्सर तुलना के बिंदु के रूप में केवल एक जोड़ी जानवरों या एक विरोधाभास का उपयोग करते हैं, जैसे वाहक और गैर-वाहक और एक एकल विश्लेषण जो प्रभुत्व15,17,22के लिए प्रस्तुत करने की तुलना करता है। हमारी विधि विभाजन के माध्यम से चूहों के बीच कई प्रकार के व्यवहार में अधिक जटिल बातचीत को परिभाषित करती है, जिसमें शामिल हैं: वाहक और गैर-वाहक, जो भोजन के लिए लड़ते हैं और जो नहीं करते हैं, और चूहे जो भोजन साझा करते हैं या अलग पिंजरों में जाते हैं। हमारा मानना है कि यह प्रोटोकॉल एकमात्र प्रकार है जो जोड़े के बजाय जानवरों के समूह में सामाजिक संपर्क की जटिल संरचना का आकलन करने के लिए एक पदानुक्रम का उपयोग करता है। यह उन अध्ययनों के लिए उपयोगी होगा जो भोजन वरीयता के आधार पर परीक्षण प्रभुत्व का परीक्षण करते हैं, साथ ही अध्ययन जो अधिक पदानुक्रमित संबंधों को स्पष्ट करने का लक्ष्य करते हैं जो एक प्रमुख-विनम्र मॉडल तक सीमित नहीं हैं।

इस प्रोटोकॉल में, हम विशेष रूप से अनेडोनिया के विकास के बाद, व्यक्तिगत व्यवहार में परिवर्तन के साथ सामाजिक संगठन और चूहों में बातचीत की जांच करने के लिए जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क का विस्तार से वर्णन करते हैं। इस पशु मॉडल का उपयोग सामाजिक व्यवहार और पदानुक्रम में परिवर्तन से जुड़ी अन्य मनोरोग स्थितियों का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है।

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Protocol

यह प्रयोग हेलसिंकी और टोक्यो की घोषणाओं की सिफारिशों और यूरोपीय समुदाय के प्रायोगिक जानवरों के उपयोग के लिए दिशा-निर्देशों के अनुसार किया गया था । इन प्रयोगों को बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी ऑफ नेगेव की एनिमल केयर कमेटी ने मंजूरी दी थी । इस प्रयोग के लिए प्राधिकरण कोड आईएल-55-8-12 था।

1. चूहा तैयारी

  1. संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) से प्रयोगों के लिए अनुमोदन प्राप्त करें।
  2. वयस्क स्प्राग डावले चूहों का चयन करें। उन जानवरों को बाहर करें जो असामान्य शारीरिक लक्षण प्रदर्शित करते हैं, जैसे दौरे या अन्य मोटर घाटे।
    नोट: इस प्रोटोकॉल के लिए, हमने वयस्क पुरुष चूहों का उपयोग किया, जिसका वजन 300−350 ग्राम था, जिसकी आयु 4-8 महीने थी। मादा चूहों का उपयोग भी किया जा सकता है।
  3. 12 घंटे प्रकाश और 12 घंटे के अंधेरे चक्र के साथ कमरे के तापमान (22 डिग्री सेल्सियस ± 1 डिग्री सेल्सियस) पर चूहों को बनाए रखें। चूहा चाउ और पानी विज्ञापन लिबिटम प्रदान करें। घर 3 चूहों प्रति पिंजरे।
    नोट: एक ही पिंजरे में रखे सभी चूहों एक ही प्रयोगात्मक समूह में होना चाहिए ।
  4. बेतरतीब ढंग से तीन प्रयोगात्मक समूहों में से एक में १२० चूहों जगह है । नियंत्रण समूह के रूप में समूह 1 (n=60) w का उपयोग करें। नीचे विस्तृत के रूप में तनाव के साथ प्रयोगात्मक समूह, समूह 2 (n = 30) को प्रेरित करें। समूह 3 को प्रेरित करें, उपचार के साथ प्रायोगिक समूह (एन = 30), न्हेडोनिया के साथ और बाद में अवसादरोधी उपचार का प्रशासन करें। प्रायोगिक प्रोटोकॉल की समयसीमा चित्र 1में पाई जा सकती है ।
  5. व्यक्तिगत पहचान के लिए अनुमति देने के लिए प्रयोग की शुरुआत में रंगीन कलम के साथ चूहों को चिह्नित करें।
  6. 6:00 ए.m और 12:00 पी.m के बीच सभी प्रयोगों को करें।
  7. संभावित वजन घटाने के लिए प्रक्रिया के दौरान दैनिक चूहों का वजन करें। 20% से ऊपर वजन घटाने से चूहों को अध्ययन से बाहर कर दिया जाएगा। धारा 3.1.3 देखें।

2. चूहों में एंहेडोनिया का शामिल करना

  1. क्रोनिक अप्रत्याशित तनाव मॉडल
    1. प्रयोगात्मक समूह और प्रयोगात्मक समूह से चूहों को क्रोनिक अप्रत्याशित तनाव मॉडल द्वारा अवसादग्रस्तता जैसी स्थिति की विशेषताओं के साथ उपचार के साथ प्रेरित करें, जैसा कि पहले विस्तृत23है।
  2. क्रोनिक अप्रत्याशित तनाव मॉडल
    1. क्रोनिक अप्रत्याशित तनाव मॉडल द्वारा अवसादग्रस्तता जैसे व्यवहार के साथ दो प्रयोगात्मक समूहों से चूहों को प्रेरित करें, जैसा कि पहले विस्तृत23है।
      नोट: चूहों को यादृच्छिक क्रम में दैनिक 7 तनावों में से 2 के संपर्क में आता है; एक दिन में और 5 सप्ताह24,25लिए रात में दूसरा .
    2. यादृच्छिक क्रम में निम्नलिखित तनावों का परिचय दें:
      1. 18 घंटे के लिए 3 के बजाय पिंजरे प्रति 6 जानवरों के साथ घर चूहों।
      2. झुकाव पिंजरे प्लेसमेंट 45 ° 3 घंटे के लिए ऊर्ध्वाधर धुरी के साथ।
      3. 18 घंटे के लिए भोजन से जानवरों को वंचित।
      4. 18 घंटे के लिए पानी से जानवरों को वंचित और फिर एक खाली पानी की बोतल शुरू करते हैं ।
      5. बिस्तर में 300 मिलीएल पानी के साथ 8 घंटे के लिए एक गंदे पिंजरे को बनाए रखें।
      6. निरंतर प्रकाश व्यवस्था रखें और प्रति सप्ताह 48 घंटे के लिए प्रकाश/अंधेरे चक्र को रिवर्स करें।
      7. पर्यावरण को 5 मिनट के लिए 40 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें।
    3. एक सुक्रोज वरीयता परीक्षण करके, अवसाद जैसी स्थिति की विशेषताओं में से एक, अनेडोनिया के विकास की पुष्टि करें। धारा 4 देखें।
  3. अवसाद रोधी चिकित्सा
    1. प्रायोगिक समूह 26,27,28से चूहों को 3 सप्ताह के लिए प्रतिदिन एक बार20मिलीग्राम / किलोग्राम इइम्रामाइन हाइड्रोक्लोराइड (ट्राइसाइक्लिक एंटीडिप्रेसेंट) को तरपरिटोनिटिनिक रूप से एक बार प्रशासित करें ।
      नोट: प्रायोगिक समूह के एक उप-समूह (चूहों के प्रत्येक सेट में एन = 3) को एंटीडिप्रेसेंट उपचार समूह के समान मात्रा में 3 सप्ताह की अवधि के लिए प्रति दिन एक बार 0.9% खारा (प्लेसबो) प्रदान किया जाता है।

3. सामाजिक संगठन परीक्षण (जटिल डाइविंग के लिए खाद्य कार्य)

नोट: प्रयोगात्मक तंत्र को पिछले अध्ययनों में मामूली संशोधनों के साथ9,29,30 वर्णित किया गया था। उपकरण के सभी हिस्सों को पारदर्शी प्लेक्सीग्लास से बना होना चाहिए।

  1. उपकरण तैयार करें और चूहों को स्वीकार करें।
    1. सुरंगों (45 सेमी x 15 सेमी x 15 सेमी)(चित्रा 2)के माध्यम से एक मछलीघर (130 सेमी x 35 सेमी x 50 सेमी) से दो पिंजरों (50 सेमी x 50 सेमी) से कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि एक पिंजरे से दूसरे पिंजरे तक मछलीघर में गोताखोरी के बिना कोई उपयोग नहीं है25 पानी का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखें।
    2. मछलीघर के एक छोर पर भोजन छर्रों (प्रत्येक ट्यूब में एक खाद्य गोली) के साथ ट्यूब रखें।
      नोट: प्रस्थान के पिंजरे में भोजन छर्रों की पहुंच में कमी धीरे से चूहे को प्रोत्साहित करना चाहिए, जो अंयथा चोरी की आदत विकसित होगा, भोजन तक पहुंचने के लिए गोता लगाने के लिए ।
    3. प्रयोग के दिन 1 पर, 6 चूहों के प्रत्येक समूह को 3 घंटे के सत्रों के लिए पानी के बिना प्रयोगात्मक उपकरण से परिचित करें। सत्र के बाद मानक पिंजरे में चूहों को वापस करें।
      1. 3 घंटे के सत्रों के लिए चूहा भोजन का उपयोग प्रतिबंधित, दिन के आराम के दौरान भोजन के लिए कोई अंय उपयोग के साथ ।
      2. उन चूहों को हटा दें जिन्होंने अपने सामाजिक समूह के साथ प्रयोग से अपने बेसलाइन वजन का 20% से अधिक खो दिया है, और विज्ञापन लिबिटम भोजन और पानी दें।
      3. मैन्युअल रूप से तौलिया सूखी चूहों या सूखी जब तक एक गर्मी स्रोत के लिए उपयोग प्रदान करते हैं और उन्हें हाइपोथर्मिया से बचने के लिए अपने नियमित आवास में वापस रखने से पहले।
      4. इन सत्रों को 2-3 दिनों तक दोहराएं।
        नोट: 3 घंटे के सत्रों के लिए लगातार तंत्र में वीडियो रिकॉर्ड चूहों। सुनिश्चित करें कि कैमरा उच्च परिभाषा (720p) के लिए सेट है और ऑटो फोकस बंद कर दिया है ।
  2. डाइविंग-फॉर-फूड टास्क करें
    1. 4-17 दिनों में, जब तक अधिकतम जल स्तर तक नहीं पहुंच जाता, तब तक उत्तरोत्तर पानी जोड़ें, जैसा कि पहले4वर्णित है। 17-21 दिन, अधिकतम जल स्तर बनाए रखें।
    2. पैलेट एक्सेस के लिए चूहों डाइविंग का निरीक्षण करें।
    3. प्रत्येक चूहे के लिए निम्नलिखित मापदंडों को रिकॉर्ड करें:
      1. सुरंग में प्रवेश की आवृत्ति का आकलन करें।
      2. भोजन के लिए गोता लगाने के प्रत्येक प्रयास की गणना करें।
        नोट: पिंजरे से मछलीघर के लिए एक पिंजरे में वापस यात्रा 5-6 सेकंड से अधिक नहीं होना चाहिए, जो यह सुनिश्चित करेगा कि गोली खाद्य रहता है ।
      3. चूहों के बीच हमले से भोजन प्राप्त होने की संख्या का आकलन करें जो भोजन और चूहों के लिए तैरते हैं जो नहीं करते हैं।
      4. रिकॉर्ड कितनी बार भोजन एक चूहा जो तैरती द्वारा किया जाता है।
      5. मूल पिंजरे में बिताए गए समय की तुलना में चूहों ने अलग पिंजरों में बिताए गए समय को रिकॉर्ड करें।
        नोट: सभी डेटा निरंतर दृश्य अवलोकन द्वारा प्राप्त किया गया था।

4. अनेडोनिया का आकलन: सुक्रोज वरीयता परीक्षण

  1. मामूली संशोधन के साथ सुक्रोज वरीयता परीक्षण द्वारा अनेदोनिया का आकलन करें, जैसा कि पहले23, 25,31,32,33वर्णित है। प्रक्रिया के दिनों -6, 0, 35, 41, 62 और 68 पर इस परीक्षण को करें (प्रोटोकॉल टाइमलाइन के लिए चित्र 1 देखें)।
    1. चूहों को प्रत्येक पिंजरे में दो बोतलों तक मुफ्त पहुंच द्वारा 24 घंटे के लिए सुक्रोज समाधान का उपभोग करने की अनुमति दें, जिसमें सुक्रोज समाधान (1%, w/v) का 100 एमएल होता है।
    2. 24 घंटे के बाद, एक अतिरिक्त 24 घंटे के लिए पानी के साथ बोतलों में से एक की जगह ।
    3. चूहों को 12 घंटे34तक पानी से वंचित करना .
    4. चूहों को दोनों बोतलें दें (एक पानी के साथ और एक सुक्रोज के साथ)। 4 घंटे के बाद, खपत सुक्रोज समाधान और पानी दोनों की मात्रा रिकॉर्ड करें।
    5. सुक्रोज वरीयता के रूप में सुक्रोज वरीयता की गणना करें (%) = सुक्रोज खपत (एमएल) /(सुक्रोज खपत (एमएल) + पानी की खपत (एमएल)) 100% ×।
      नोट: जब एक सामाजिक संगठन के परीक्षण के साथ संयोजन के रूप में पुरानी अप्रत्याशित तनाव मॉडल का उपयोग, हम न केवल मतलब सुक्रोज और पानी की खपत रिकॉर्डिंग की सलाह देते हैं, लेकिन यह भी प्रत्येक व्यक्ति चूहे के व्यवहार में परिवर्तन ध्यान दें । यह समूह के भीतर के बजाय व्यक्ति के भीतर व्यवहार परिवर्तनों की अधिक विशिष्ट समझ के लिए अनुमति देगा जब डाइविंग-फॉर-फूड टास्क जैसे पदानुक्रमित मॉडल का सामना करना पड़ेगा।

5. सांख्यिकीय विश्लेषण

  1. क्रुस्कल-वालिस का उपयोग करने वाले समूहों के बीच तुलना निर्धारित करें जिसके बाद मैन-व्हिटनी द्वारा नॉनपैरमेट्रिक डेटा के लिए या विचरण (एनोवा) का एक-तरफा विश्लेषण किया जाता है जिसके बाद बोनफेरोनी का पोस्ट हॉक टेस्ट या पैरामेट्रिक डेटा के लिए छात्र का टी-टेस्ट होता है।
    नोट: परिणाम सांख्यिकीय महत्वपूर्ण माना जाता है जब पी & 0.05, और अत्यधिक महत्वपूर्ण जब पी & 0.01.

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Representative Results

शरीर के वजन में परिवर्तन
एक तरह से ANOVA डाइविंग के लिए खाद्य कार्य के 21 दिनों के लिए प्रयोगात्मक समूहों के बीच शरीर के वजन में परिवर्तन में कोई अंतर नहीं दिखा था । 2 से 21 दिनों तक, सभी 3 समूहों (पीएंड एलटी;0.01, तालिका 1)के लिए शरीर के वजन में परिवर्तन किए गए थे।

सुक्रोज वरीयता परीक्षण
प्रयोग (0 दिन) की शुरुआत में, anhedonia (85.6% ± 18.6), एंटीडिप्रेसेंट थेरेपी (85.1% ± 18.8) के साथ इलाज किया चूहों के प्रयोगात्मक समूह के बीच सुक्रोज वरीयता के प्रतिशत में कोई अंतर नहीं था, और नियंत्रण समूह (9.9 ± 85.7%) 35 दिन, नियंत्रण समूह (84.13% ± 12.3) की तुलना में, प्रायोगिक समूह में काफी कम प्रतिशत सुक्रोज वरीयता (62.69% ± 17.7, पीएंड एलटी;0.01) और उपचार के साथ प्रायोगिक समूह में (68.48% ± 13.9, पीएंड एलटी; 0.01, चित्रा 3 ए)। इलाज के साथ प्रायोगिक समूह और प्रायोगिक समूह के बीच अभी तक कोई मतभेद नहीं थे । 62 दिन, प्रायोगिक चूहों को नियंत्रण समूह (78.5% ± 16) और उपचार के साथ प्रायोगिक समूह (16, पीएंडडी एलटी; 0.05, चित्रा 3बी)± ± कम प्रतिशत सुक्रोज वरीयता (15 ± 15) थी। इस समय ट्रीटमेंट ग्रुप और कंट्रोल ग्रुप के बीच कोई मतभेद नहीं थे । डेटा मानक विचलन के ± प्रतिशत सुक्रोज वरीयता के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

डाइविंग के लिए खाद्य कार्य
भोजन तक प्रतिबंधित पहुंच की स्थिति में चूहों की सामाजिक गतिविधि चित्र 4में दर्शाई गई है . प्रायोगिक समूह में चूहों ने सुरंग में प्रविष्टियों की आवृत्ति में वृद्धि का प्रदर्शन किया (113% ± 3.7, पीएंड एलटी; 0.01, चित्रा 4A),भोजन के लिए डाइविंग (7 ± 141%, पीएंड एलटी; 0.01, चित्रा 4बी),ले जाने से प्राप्त भोजन (12 ± 168%, पीएंडटी;0.01, चित्रा 4C),अलग पिंजरों में बिताया गया समय (7.9 ± 123%, पी एंड लेफ्टिनेंट; 0.01, चित्रा 4D),और हमले से प्राप्त भोजन (26 ± 232%, पी एंड एलटी;0.01, चित्रा 4E)उपचार के साथ प्रयोगात्मक समूह की तुलना में (44% ± 7, 6, 54% ± 5,54% ± 5,55% ± क्रमशः 4.7, 67% ± 3.4,) । चूहों के प्रायोगिक समूह और अवसादरोधी दवाओं के साथ इलाज किए जाने वाले प्रायोगिक चूहों के बीच अंतर सांख्यिकीय रूप से डाइविंग-फॉर-फूड टेस्ट (पीएंडटी;0.05) के सभी 5 मापदंडों में प्रायोगिक समूह और नियंत्रण समूह के बीच अंतर से अधिक थे। डेटा को औसत के मानक त्रुटि के नियंत्रण ± तुलना में औसत प्रतिशत के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

Figure 1
चित्रा 1। प्रायोगिक प्रोटोकॉल की एक समयरेखा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2। डाइविंग के लिए खाद्य उपकरण का चित्रण। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3। सुक्रोज वरीयता परीक्षा (ए) 35 दिनों के बाद और (बी) 62 दिनों के बाद। प्रयोग की शुरुआत में सुक्रोज की खपत में कोई अंतर नहीं था। (A)प्रयोग के दिन ३५ तक, anhedonic समूह (पी एंड लेफ्टिनेंट;०.०१) और एंटीडिप्रेसेंट थेरेपी (पीएंड एलटी;0.01) के साथ इलाज किए गए anhedonic समूह को नियंत्रण समूह की तुलना में काफी कम प्रतिशत सुक्रोज वरीयता मिली थी । (ख) दिन 62 पर, एहेडोनिया से प्रेरित चूहों को नियंत्रण और एंटीडिप्रेसेंट उपचार (पीएंडटी;005) के साथ इलाज किए गए एनामेडोनिक समूह दोनों की तुलना में कम प्रतिशत सुक्रोज वरीयता थी। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4। भोजन तक प्रतिबंधित पहुंच की स्थिति में चूहों की सामाजिक गतिविधि। (ए)सुरंग में प्रविष्टियों की आवृत्ति। (ख)भोजन के लिए डाइविंग । (ग)ले जाने से प्राप्त भोजन। (घ)अलग पिंजरों में बिताया गया समय । (ई)हमले से प्राप्त भोजन। डेटा को मतलब नियंत्रण मूल्यों + मतलब की मानक त्रुटि की तुलना में एक औसत प्रतिशत के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

चूहों के शरीर के वजन में परिवर्तन
दिन 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
नियंत्रण समूह
निश्चय से कहना। 0 -0.02 -0.04 -0.04 -0.06 -0.06 -0.07 -0.08 -0.09 -0.1 -0.11 -0.12 -0.12 -0.13 -0.14 -0.15 -0.16 -0.18 -0.19 -0.2 -0.21
एसडी 0 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.01 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03
उपचार के साथ प्रायोगिक समूह
निश्चय से कहना। 0 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07 -0.08 -0.09 -0.1 -0.1 -0.12 -0.12 -0.14 -0.14 -0.15 -0.16 -0.17 -0.18 -0.19 -0.2
एसडी 0 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02
प्रायोगिक समूह
निश्चय से कहना। 0 -0.01 -0.03 -0.04 -0.05 -0.05 -0.07 -0.07 -0.08 -0.1 -0.11 -0.12 -0.13 -0.14 -0.15 -0.15 -0.17 -0.18 -0.19 -0.2 -0.21
एसडी 0 0.01 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02

तालिका 1. डाइविंग-फॉर-फूड टास्क के दौरान शरीर के वजन (प्रतिशत के रूप में) में परिवर्तन। कार्य के 21 दिनों के दौरान शरीर के वजन में परिवर्तन के लिए 3 प्रायोगिक समूहों के बीच कोई अंतर नहीं था । 2 से 21 दिनों तक, शरीर के वजन में परिवर्तन (पीएंडटी;0.01) के रूप में व्यक्त किए गए दिनों के बीच समग्र प्रभाव था।

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Discussion

सामाजिक पदानुक्रम मनुष्यों सहित कई प्रजातियों के व्यवहार को निर्धारित करते हैं, और अक्सर आक्रामकता और प्रस्तुत करने के आधार पर रिश्तों द्वारा परिभाषित किए जाते हैं। ये संबंध प्राय सामाजिकसंरचनाओंके अतिरिक्त पर्यावरणीय कारकों पर निर्भर करते हैं . प्रभुत्व और निवेदन पर आधारित सामाजिक संरचनाएं बहुआयामीहैं 36,37. मनुष्यों में, आक्रामकता को गैर-शारीरिक बदमाशी से लेकर युद्ध और हिंसा तक के व्यवहार से मिलकर वर्णित किया गया है38,39,40। ये संरचनाएं अवसाद और अन्य बिगड़ी हुई स्थितियों से प्रभावित हो सकती हैं3,21.

जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क में चूहों के पास आक्रामकता से बचने और अपने छोटे सामाजिक समूह से अन्य चूहों के बिना पिंजरे में लौटने का विकल्प होता है। उपकरण का डिजाइन चूहों को लगभग 1 मीटर तक पानी के नीचे गोताखोरी और तैराकी में बाध्य करता है। फीडर के प्लेसमेंट के लिए आवश्यक है कि चूहे अपने भोजन को खाने के लिए एक पिंजरे में लौटें। वैकल्पिक पिंजरे तक पहुंच संभवतः केवल मछलीघर में तैराकी के माध्यम से है। इसलिए, वाहक चूहे तय करते हैं कि क्या वे घर के पिंजरे में या वैकल्पिक पिंजरे में अपने भोजन का उपभोग करेंगे।

प्रयोग चूहे अनुकूलन के लिए अनुमति देता है। पहले तीन दिनों में, जानवर मछलीघर की स्थानिक विशेषताओं और अंदर पानी के बिना भोजन के स्थानिक विशेषताओं को सीखते हैं। 4-17 दिनों से, पानी उत्तरोत्तर जोड़ा जाता है। 17 दिन के बाद, जल स्तर काफी अधिक है कि जानवरों को फीडर से अपना भोजन प्राप्त करने के लिए गोता लगाना चाहिए। वे 17-21 दिनों से भोजन के लिए गोता लगाते हैं। हमने देखा कि चूहों के व्यवहार समूह प्रयोग के 11 दिन तक नहीं उभरे, जो पता चलता है कि परिणाम उस दिन शुरू करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं । 21 दिन तक, चूहों गंभीर रूप से वजन कम करते हैं, और यह डेटा एकत्र करने के लिए अंतिम दिन प्रतीत होता है। चूहों 9 या 10 दिनों में सभी समूहों में भोजन के लिए हमला शुरू कर दिया ।

इस प्रोटोकॉल के कई महत्वपूर्ण कदम हैं। वजन घटाने का बहिष्कार यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि विधि सबसे अच्छा डेटा देगी। आमतौर पर, 20% वजन कम करना प्रयोग 41 , 42 ,43,44से चूहों को हटाने के लिए काफी पर्याप्तहै। चूहों को दिन में कम से कम एक बार तौला जाना चाहिए। इसी तरह, पर्याप्त पैलेट ट्यूब होनी चाहिए ताकि चूहे आसानी से एक गोली प्राप्त कर सकें। रास्ते में एक चूहे के खोने की उच्च संभावना है, और यह सुनिश्चित करता है कि वे फिर से जल्दी से कोशिश कर सकते हैं। जल स्तर काफी ऊंचा होना चाहिए ताकि सुरंग पार करते समय चूहे फर्श को छू न सकें। हम इस बात पर भी जोर देते हैं कि अतिरिक्त डेटा संग्रह की अनुमति देने के लिए, वास्तविक समय में चूहों के व्यवहार को देख रहे हैं, भले ही एक वीडियो रिकॉर्डिंग आवश्यक हो।

छह चूहों के समूहों में, एक सामान्य पैटर्न ने 5 वाहक चूहों और 1 गैर-वाहक चूहे25के व्यवहार समूहों का खुलासा किया। अन्य डाइविंग-फॉर-फूड कार्यों ने प्रत्येक समूह में चूहों की विभिन्न संख्याओं का उपयोग किया, जिसमें वाहकों के समान अनुपात गैर-वाहकों के साथ होता था। यहां प्रस्तुत कार्य में, वाहक चूहों में से 1 या 2 वैकल्पिक पिंजरे में बने रहे, इसे अन्य चूहों से बचने के लिए भोजन तक पहुंचने के लिए और बाहर तैरने के लिए एक नए आधार के रूप में उपयोग कर रहे थे। वाहक चूहों में से जो अपने छर्रों के साथ मुख्य पिंजरे में लौटे, 1-2 आम पिंजरे में अपने भोजन की रक्षा करने का प्रयास करते समय कम सक्रिय थे।

एक अन्य अध्ययन में, छह चूहों के समूह में पिछले प्रयोग1से निर्धारित केवल गैर-वाहक शामिल थे। व्यवहार भूमिकाओं के विभाजन ने एक विशिष्ट समूह के अनुपात को बनाए रखा: एक चूहा तैरना नहीं आता था, और पांच चूहे वाहक थे। इससे पता चलता है कि चूहे स्थिति और उनके आसपास के चूहों के आधार पर अपनी व्यवहार भूमिकाओं को बदलते हैं। यह मनुष्यों में गूंज रहा है, जिसमें व्यवहार किसी की स्थिति से और सामाजिक अस्थिरता45, 46के माध्यम से बदलजाताहै।

इस प्रोटोकॉल के परिणामों से पता चलता है कि anhedonia, एक अवसाद की तरह राज्य की विशेषताओं में से एक के साथ चूहों, और उपचार के बिना और अधिक आक्रामक और खुद को भोजन प्राप्त करने के लिए प्रवण हैं, चाहे हमले के माध्यम से, डाइविंग, या ले जाने, और अधिक अलग पिंजरों में रहने की संभावना है । ऐसा लगता है कि anhedonic चूहों और अधिक अपने सामाजिक संबंधों को बदलने के लिए तैयार हैं, और गतिविधियों में संलग्न है कि चूहों ऐसे तैराकी के रूप में खतरनाक विचार करेंगे । यह संभव है कि जोखिम लेने वाले व्यवहार को विनियमित करने और अपेक्षित सामाजिक भूमिकाओं को करने में असमर्थता के बीच एक संबंध मौजूद है।

चूहे के व्यवहार की वीडियो रिकॉर्डिंग का विश्लेषण करने में शामिल श्रम को कम करने के लिए, हमने वीडियो सॉफ्टवेयर (जैसे, एथनोविजन) का उपयोग करने का प्रयास किया। हालांकि, सॉफ्टवेयर इस व्यवहार कार्य के लिए उपयुक्त नहीं था और एक समूह से बाहर व्यक्तिगत चूहों की पहचान नहीं कर सका। हमें विश्वास है कि वीडियो का विश्लेषण करने के लिए विशेष सॉफ्टवेयर का उपयोग करना संभव होगा, या प्रत्येक चूहे को नेत्रहीन चिह्नित करना या व्यक्तिगत चूहों के बीच अंतर करने के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम के लिए चूहे की त्वचा के नीचे एक कैप्सूल रखना संभव होगा। प्रोटोकॉल की एक और संभावित सीमा प्रशिक्षण अवधि और प्रक्रिया की लंबी अवधि शामिल है।

ऐसे अन्य विकल्प हैं जो तकनीक में सुधार कर सकते हैं, जिसमें एक वैकल्पिक विधि शामिल है जिसमें उपकरण1,25में एक या दो कोशिकाएं शामिल हैं। हमने पदानुक्रमित संबंधों में भिन्न व्यवहार को प्रेरित करने के लिए एक विधि के रूप में एक अप्रत्याशित तनाव मॉडल की पहचान की, हालांकि अन्य मॉडल भी काम कर सकते हैं।

अंत में, यह डाइविंग-फॉर-फूड कार्य कृंतक सामाजिक पदानुक्रम और व्यवहार बातचीत की जांच के लिए अनुमति देता है। हमारा प्रोटोकॉल चूहों के समूह का परीक्षण करता है न कि केवल चूहों की एक जोड़ी और अधिक बहुस्तरीय पदानुक्रमित संबंधों के विश्लेषण के लिए अनुमति देता है। हम यहां वर्णित तकनीक के लिए दो मुख्य उपयोग देखते हैं। यह चूहा मॉडल में मानसिक बीमारी के रोग विज्ञान का अध्ययन करने के लिए लागू किया जा सकता है, साथ ही चिंता अवसादग्रस्तता रोगों से संबंधित बीमारियों के लिए नए उपचार के लिए परीक्षण । यह पशु मॉडल हमें मानसिक बीमारियों और सामाजिक संगठन की एक विस्तृत श्रृंखला के बीच संबंधों का आकलन करने के साथ-साथ सामाजिक शिथिलता पर चिकित्सा की प्रभावशीलता का अध्ययन करने की भी अनुमति दे सकता है।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम प्रोफेसर ओलेना सेरिनोवस्का, अनास्तासिया हलिंस्का और फिजियोलॉजी विभाग के मरीना कुचेरियावा, जीव विज्ञान संकाय, पारिस्थितिकी, और चिकित्सा के साथ-साथ निप्रो विश्वविद्यालय, निप्रो, यूक्रेन के ओल्स होंचर को सामाजिक संगठन परीक्षण की वीडियो रिकॉर्डिंग का विश्लेषण करने में उनकी मदद के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Alcohol Pharmacy 99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for cleaning the open field test box before the introduction of each rat
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 mL bottles filled with 100 mL of water and 100 mL of 1% (w/v) sucrose solution
Equipment for Diving for Food Task (Plexiglas) self made in Ben Gurion University of Negev Two cages (50 x 50 x 50 cm) to an aquarium (130 x 35 x 50 cm) via tunnels
Imipramine hydrochloride SIGMA Lot# SLBB9914V (Tricyclic antidepressant) 20 mg/kg intraperitoneally once per day for 3 weeks
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Video Camera Canon Digital video camera for high definition recording of rat behavior under plus maze test

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Gruenbaum, B. F., Frank, D., Savir,… More

Gruenbaum, B. F., Frank, D., Savir, S., Shiyntum, H. N., Kuts, R., Vinokur, M., Melamed, I., Dubilet, M., Zlotnik, A., Boyko, M. A Complex Diving-For-Food Task to Investigate Social Organization and Interactions in Rats. J. Vis. Exp. (171), e61763, doi:10.3791/61763 (2021).

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