Summary
이 프로토콜은 쥐 모델에서 사회적 계층 구조를 검사하는 방법을 설명합니다. 쥐는 수중 다이빙과 수영의 의지에 따라 뚜렷한 계층 구조를 형성하는 복잡한 다이빙 용 음식 작업을 수행하여 음식 펠릿을 얻습니다. 이 방법은 소그룹으로 매우 사회적인 동물 들 간의 의사 결정 과 사회적 관계를 이해하는 데 사용됩니다.
Abstract
상태에 영향을 미칠 수 있는 중요 한 동기부여는 많은 종에 대 한, 사회 계층 구조 행동에 영향을 미치는. 지배적 인 복종 관계를 포함하는 사회적 계층 구조는 동물과 인간 사회 모두에서 일반적입니다. 이러한 관계는 다른 사람과의 상호 작용및 환경과의 상호 작용에 의해 영향을 받을 수 있으므로 통제된 연구에서 분석하기가 어렵습니다. 단순한 지배 계층 구조보다는 이 형성은 쥐가 침략을 피할 수 있는 복잡한 프레젠테이션을 가지고 있습니다. 상태는 정체되거나 변경할 수 있으며 복잡한 사회 계층화를 초래합니다. 여기서 우리는 설치류 사회 계층 구조와 행동 상호 작용을 조사하기 위한 복잡한 다이빙-포 푸드 작업을 설명합니다. 이 동물 모형은 우리가 정신 병과 사회 적인 조직의 넓은 범위 사이 관계를 평가하는 것을 허용할 수 있습니다, 사회적인 역기능에 치료의 효력을 공부하는 것은 물론.
Introduction
쥐는 사회적인 행동을 이해하는 이상적인 모델이며 의사 결정과 어떻게 관련이 있는지를 이해하는 데 이상적인 모델입니다. 쥐는 지배적이고 복종하는 관계에 근거하여 계층적 그룹으로 자신을 분할합니다. 쥐는 다른쥐의결정에 따라 변화하는 협력, 위험 관리, 기만적인 행동 및 행동을 표현하는 작업에 대해 훈련될 수 있다1,2. 이러한 행동을 표현하는 쥐 모델의 연구는 사회적 구조와 인간 심리학의 관련성과의 의사 결정과의 관계를 이해하는 데 도움이 됩니다.
필요한 자원으로서, 음식에 대한 접근은 쥐3사이의 사회 조직에 대한 주요 이유입니다. 순진한 쥐는 음식에 대한 접근이 제한된 상황에서 사회적 상호 작용 및 분화에 관여하는 것을 관찰되어왔으며,1,2,4,5,6,7,8. 한 연구에서는, 성인 쥐는 음식에 접근하기 위해 수중 터널을 건너 터널을 통해 다시 케이지9에음식을 가져와야했습니다. 각 그룹 내의 개별 쥐는 음식을 얻는 그들의 방법에 따라 분류될 수 있었습니다. 두 가지 행동 프로필이 나타났습니다: 첫 번째는 "캐리어"입니다, 누가 다이빙과 피더에 수중 수영, 펠릿을 얻고, 그들은 케이지로 다시 수영으로 입에 펠릿을 개최. 두 번째 그룹은 "비 운반대"이며, 캐리어에서 만 다이빙을하고 음식을 얻지 못합니다. 6마리의 쥐그룹에서는 약 절반이 운반대였고 나머지 절반은9마리가아니었다. 모든 쥐는 다이빙장치(10)에서개별적으로 훈련되었을 때 운반체로 관찰되었다.
유사한 동물 행동 작업은 음식이나 공간에 대한 경쟁을 포함하고 닭(11,설치류12,13,14,15,돼지16)와함께 사용되었습니다. 튜브 테스트에서, 두 마우스는 반대쪽 끝에서 좁은 튜브를 통해 전송되며, 한 마우스는 반드시 다른 쪽으로 의 오른쪽을 양보합니다. 이 테스트는 사회적 지배력 을 측정하는 데 도움을 주며17,18,19. 따뜻한 반점 검사라고 하는 행동 시험은 마우스가 그렇지 않으면 차가운케이지(19,20)에서작은 따뜻한 장소에서 위치를 놓고 경쟁하게 한다.
더 복잡한 후속 다이빙 -for-food 작업을 통해 캐리어 쥐는 비 운반대에서 멀리 떨어진 두 번째 케이지에 액세스 할 수 있으며 음식을 별도로 소비 할 수 있습니다4. 이 프로토콜에서는 쥐의 사회적 계층 구조와 행동에 대한 대체 모델로 음식 다이빙 작업을 제시합니다. 이 다이빙 용 음식 작업은 쥐가 주요 케이지의 사회 그룹을 피하고 따라서 침략과 다른 쥐의 사회적 상호 작용을 피할 수있는 방법을 제공합니다. 이 과제는 사회적 침략에 대한 우리의 이해를 해명 할 수있는 쥐의 피할 수있는 사회적 행동의 옵션을 소개합니다.
정상적인 사회적 역할에 관여하는 능력을 설명하는 사회적 기능은 우울증3과같은 조건에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 우울한 개인은 종종 실업으로 어려움을 겪고, 사회적 인맥이 거의 없으며, 레저 활동에 거의 관여하지않습니다 3. 우울증의 효과적인 치료는 종종 사회적 및 대인 관계 기능(21)의개선에 의해 측정된다. 항우울제 치료는, 그러나, 우울증과 관련된 사회적 기능에 장애를 치료에 그들의 효능에 변화3.
이 방법론에서, 우리는 만성 스트레스 테스트를 통해 쥐에 있는 우울한 같은 조건을 유도하고 자당 특혜 시험으로, 불경기 같이 상태의 특징 의 한개, anhedonia의 쥐의 수준을 평가했습니다. 항우울제를 투여한 무도닉 쥐뿐만 아니라, 대조군에 비해 다이빙용 음식 작업을 통해 모니터링되었다.
앞서 언급한 다이빙 용 식품 작업은 종종 한 쌍의 동물또는 한 쌍의 이분법을 비교 지점으로 사용하는 식품 경쟁 테스트와 유사하며, 캐리어 및 비 운반체와 같은 비교 지점과 제출을 지배15,17,22에비교하는 단일 분석. 우리의 방법은 통신사업자와 비운반체, 음식을 위해 싸우는 사람들, 그렇지 않은 사람들, 음식을 공유하거나 별도의 케이지로 이동하는 쥐를 포함하여 여러 유형의 행동으로 부서를 통해 쥐 사이의 보다 복잡한 상호 작용을 정의합니다. 우리는 이 프로토콜이 계층 구조를 사용하여 쌍이 아닌 동물 그룹에서 복잡한 사회적 상호 작용 구조를 평가하는 유일한 유형이라고 믿습니다. 그것은 음식 선호도에 따라 지배를 테스트 하는 연구에 대 한 도움이 될 것입니다., 지배적인 복종 모델에 국한 되지 않는 더 계층적인 관계를 명확히 하는 것을 목표로 하는 연구.
이 프로토콜에서, 우리는 특히 anhedonia의 발달 후에 개별 적인 행동의 변경을 가진 개별적인 행동의 변경을 가진 쥐에 있는 사회 조직 및 상호 작용을 조사하기 위하여 복잡한 잠수 음식 업무를 상세히 기술합니다. 이 동물 모형은 또한 사회적인 행동 및 계층 구조에 있는 변경과 관련되었던 그밖 정신조건을 공부하기 위하여 이용될 수 있습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
이 실험은 헬싱키와 도쿄 선언의 권고와 유럽 공동체의 실험 동물 사용에 대한 지침에 따라 수행되었습니다. 실험은 네게브의 벤 구리온 대학의 동물 관리 위원회에 의해 승인되었다. 이 실험의 권한 부여 코드는 IL-55-8-12였습니다.
1. 쥐 준비
- 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에서 실험에 대한 승인을 얻을.
- 성인 스프라그 Dawley 쥐를 선택합니다. 발작이나 기타 운동 적자와 같은 비정상적인 신체 적 특성을 보이는 동물을 제외하십시오.
참고 : 이 프로토콜의 경우, 우리는 4-8 개월 된 300-350 g의 성인 남성 쥐를 사용했습니다. 암컷 쥐도 사용할 수 있습니다. - 12h 빛과 12h 암흑 주기와 실온 (22 °C ± 1 °C)에서 쥐를 유지합니다. 쥐 차우와 물 광고 리비툼을 제공합니다. 케이지 당 3 마리의 쥐를 보관하십시오.
참고: 동일한 케이지에 보관된 모든 쥐는 동일한 실험 그룹에 있어야 합니다. - 무작위로 배치 120 세 실험 그룹 중 하나에 쥐. 그룹 1(n=60) w를 대조군으로 사용합니다. 아래 와 같이 스트레스와 함께 실험 군, 그룹 2 (n=30)를 유도한다. 군 3, 안후동증을 가진 실험군(n=30)을 유도하고, 이어서 항우울제를 투여한다. 실험 프로토콜의 타임라인은 그림 1에서찾을 수 있습니다.
- 실험 초기에 유색 펜으로 쥐를 표시하여 개별 식별을 허용합니다.
- 6:00 a.m 및 12:00 p.m 사이의 모든 실험을 수행합니다.
- 가능한 체중 감량을 위한 절차를 통해 매일 쥐를 무게. 20% 이상의 체중 감소는 연구에서 쥐를 제외합니다. 섹션 3.1.3을 참조하십시오.
2. 쥐에 있는 안도니아의 유도
- 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델
- 실험군및 실험군으로부터 쥐를 유도하여 이전에 상세한23과같이 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델에 의한 우울과 같은 상태의 특징을 가진 치료로 유도한다.
- 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델
- 이전에 상세한23와같이 만성 예측할 수 없는 스트레스 모형에 의하여 우울한 같이 행동을 가진 2개의 실험 단에서 쥐를 유도합니다.
참고: 쥐는 매일 7개의 스트레스자 중 2개에 무작위로 노출됩니다. 낮에 1, 밤에 는 5 주24,25. - 다음 스트레스를 임의순서로 소개합니다.
- 18시간 동안 3마리가 아닌 케이지당 6마리의 동물이 있는 집 쥐를 보관합니다.
- 3시간 동안 수직 축을 따라 45° 기울기 케이지 배치.
- 18 h에 대 한 음식의 동물을 박탈.
- 18 시간 동안 물 동물을 박탈 한 다음 빈 물 병을 소개합니다.
- 침구에 300mL의 물이 쏟아진 채 8시간 동안 더럽힌 케이지를 유지하십시오.
- 연속 조명을 유지하고 주당 48h의 빛/어두운 주기를 반전시수 있습니다.
- 환경을 40°C로 5분 동안 가열합니다.
- 자당 특혜 시험을 수행하여 우울증과 같은 상태의 특징 중 하나인 안헤도니아의 개발을 확인하십시오. 섹션 4를 참조하십시오.
- 이전에 상세한23와같이 만성 예측할 수 없는 스트레스 모형에 의하여 우울한 같이 행동을 가진 2개의 실험 단에서 쥐를 유도합니다.
- 항우울증 치료
- 투여 20 mg/kg imipramine 염산염 (트리크 클리크 항우울제) 실험 그룹에서 쥐에 3 주 동안 하루에 한 번회회26,27,28.
참고: 실험군의 하위군(n=3개 쥐 세트)은 항우울제 치료그룹과 동일한 부피로 3주 동안 하루에 한 번씩 0.9%의 식염수(위약)를 투여한다.
- 투여 20 mg/kg imipramine 염산염 (트리크 클리크 항우울제) 실험 그룹에서 쥐에 3 주 동안 하루에 한 번회회26,27,28.
3. 사회 단체 테스트 (복잡한 음식 다이빙 작업)
참고: 실험 장치는 사소한 수정을 통해 이전 연구9,29,30에서 기술되었다. 장치의 모든 부분은 투명 플렉시 글라스로 구성되어야한다.
- 장치를 준비하고 쥐를 적응.
- 터널(45cm x 15cm x 15cm)을 통해 수족관(130cm x 35cm x 50cm)에 케이지 2개(50cm x 50cm x 50cm)를 연결합니다(그림2). 수족관(25)에다이빙하지 않고 다른 한 케이지에서 액세스 할 수 없습니다 있는지 확인합니다. 25°C에서 수온을 유지합니다.
- 수족관의 한쪽 끝에 음식 펠릿 (각 튜브에 하나의 음식 펠릿)이있는 튜브를 놓습니다.
참고 : 출발의 케이지에서 음식 펠릿의 접근성의 감소는 점차적으로 쥐를 격려한다, 그렇지 않으면 훔치는 습관을 개발하는 것, 음식에 도달하기 위해 다이빙. - 실험 첫날에는 3시간 동안 물 없이 실험기구에 6마리의 쥐를 각각 소개한다. 세션 후 쥐를 표준 케이지로 반환합니다.
- 쥐 사료의 접근을 3시간 세션으로 제한하며, 나머지 기간 동안 음식에 대한 다른 접근은 하지 않습니다.
- 그들의 사회 그룹과 함께 실험에서 그들의 기준 체중의 20% 이상 분실한 쥐를 제거하고, 광고 리비툼 음식과 물을 줍니다.
- 수동으로 수건 건조 쥐 또는 건조 될 때까지 열원에 대 한 액세스를 제공 하 고 저체온증을 피하기 위해 그들의 일반 주택에 다시 배치 하기 전에.
- 2-3일 동안 이 세션을 반복합니다.
참고: 3시간 세션 동안 기기의 비디오 기록 쥐. 카메라가 고화질(720p)으로 설정되어 있고 자동 초점이 꺼져 있는지 확인합니다.
- 다이빙 용 음식 작업 수행
- 4-17일에는 이전에 설명한 대로 최대 수위가 도달할 때까지 점진적으로 물을추가하십시오. 17-21일, 최대 수위를 유지하십시오.
- 펠릿 접근을 위해 쥐다이빙을 관찰하십시오.
- 각 쥐에 대해 다음 매개 변수를 기록합니다.
- 터널 진입 빈도를 평가합니다.
- 음식을 위해 다이빙을 시도하는 각 시도를 계산합니다.
참고: 케이지에서 수족관으로 다시 케이지로 이동하는 것은 5-6초를 초과해서는 안 되며, 이는 펠릿이 식용 상태로 유지되도록 합니다. - 음식을 위해 수영하는 쥐와 그렇지 않은 쥐 사이의 공격에 의해 음식이 얻는 횟수를 평가합니다.
- 수영하는 쥐가 음식을 운반하는 횟수를 기록합니다.
- 쥐가 원래 케이지에서 보낸 시간과 비교하여 별도의 케이지에서 보낸 시간을 기록합니다.
참고: 모든 데이터는 지속적인 시각적 관찰에 의해 얻어졌습니다.
4. 안도니아 평가: 자당 특혜 시험
- 이전에 설명된 바와 같이, 경미한 수정을 통해 자당 특혜 시험에 의해 안후도니아를 평가하던23,25,31,32,33. 절차의 일 -6, 0, 35, 41, 62 및 68일에 이 테스트를 수행합니다(프로토콜 타임라인의 그림 1 참조).
- 쥐는 자당 용액 100mL (1 %, w /v)를 포함하는 각 케이지의 두 병에 무료로 액세스하여 24 시간 동안 자당 용액을 소비 할 수 있습니다.
- 24 시간 후, 추가 24 시간 동안 물로 병 중 하나를 교체합니다.
- 12 시간34동안 물 쥐를 박탈 .
- 쥐에게 두 병 (물과 자당한 병)을 줍니다. 4 시간 후, 소비 된 자당 용액과 물 모두의 부피를 기록합니다.
- 자당 선호도(%) = 자당 소비(mL)/(자당 소비(mL) + 물 소비(mL)로 자당 선호도를 × 100%를 계산합니다.
참고: 만성 예측 가능한 스트레스 모델을 사회 조직 테스트와 함께 활용할 때는 평균 자당과 물 소비를 기록할 뿐만 아니라 각 개별 쥐의 행동 변화를 주의하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 다이빙 용 음식 작업과 같은 계층 적 모델에 직면 할 때 그룹 내에서 대신 개인 내의 행동 변화에 대해 보다 구체적으로 이해할 수 있습니다.
5. 통계 분석
- 크루스칼-월리스를 이용한 그룹 간의 비교를 결정하고, 만 휘트니가 비파라메트릭 데이터를 분석하거나 분산(ANOVA)의 편도 분석이 그 뒤를 잇고, 본페로니의 포스트 호크 테스트 또는 파라메트릭 데이터에 대한 학생의 t-Test를 결정합니다.
참고: 결과는 p< 0.05일 때 통계적으로 유의한 것으로 간주되며 p&01일 때 매우 중요합니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
체중 변화
ANOVA는 다이빙-음식 작업의 21 일 동안 실험 그룹 사이의 체중 변화에 어떤 차이를 보여주지 않았다. 2일부터 21일까지 3개 그룹(p&0.01, 표 1)에대한 체중변화가 있었습니다.
자당 특혜 테스트
실험 시작 시(0일째), 안후도니아(85.6% ± 18.6),항우울제 치료로 치료된 실험군(85.1% ± 18.8), 대조군(85.7% ± 9.9)으로 유도된 쥐의 실험군 간의 자당 선호도의 비율에는 차이가 없었다. 35일 대조군(84.13%± 12.3%)과 비교하면 실험군(62.69% ± 17.7, p&0.01)과 실험군(68.48% ± 13.9%, p<0.01) 대비 현저히 낮았다. 아직 실험군과 실험군 사이에 는 치료법이 있는 차이가 없었다. 62일째, 실험용 쥐는 대조군(78.5%± 16)과 실험군(77% ± 16, p&0.05, 도 3B)보다낮은%의 자당 선호도(68%± 15)를 가졌다. 이 때 치료 그룹과 대조군 사이에는 차이가 없었다. 데이터는 표준 편차에 ±% 자당 선호도로 제시됩니다.
다이빙 용 음식 작업
음식에 대한 접근이 제한된 상황에서 쥐의 사회적 활동은 도 4에도시된다. 실험군의 쥐는 터널 진입 빈도(113% ± 3.7, p&0.01, 그림 4A),음식 다이빙(141% ± 7, p&0.01, 그림 4B),운반으로 얻은 식품(168 ±%, p&0.01) 그림 4C),별도 케이지(123% ± 7.9, p&0.01, 그림 4D),및 공격으로 얻은 식품(232% ± 26, p&0.01, 그림 4E)및 실험군(44% ± 7%, 53% ± 6, 54%± ± 5.4%± 4.4%). 항우울제로 치료된 쥐의 실험그룹과 실험래의 실험적 쥐간의 차이는 다이빙용 식품 시험의 모든 5가지 매개변수에서 실험군과 대조군 사이의 차이보다 통계적으로 더 컸다(p&0.05). 데이터는 평균의 표준 오류에 ± 컨트롤에 비해 평균 백분율로 표시됩니다.
그림 1. 실험 프로토콜의 타임라인입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2. 다이빙 용 음식 장치의 그림입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3. 자당 선호도 시험 (A) 후 35 일 및 (B) 후 62 일. 실험 초기에 자당 소비에는 차이가 없었습니다. (A)실험35일째까지 항우울제 치료제(p&0.01)로 치료된 안후도닉 군(p&0.01)과 안후도닉 군은 대조군보다 자당 선호도가 현저히 낮았다. (B) 62일째에, 안후도니아로 유도된 쥐는 항우울제 치료로 치료된 대조군과 무도회 집단에 비해 자당 선호도가 낮았다(p&0.05). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 4. 음식에 대한 접근이 제한된 상황에서 쥐의 사회적 활동. (A)터널내 출품빈도. (B)음식 다이빙. (C)운반을 통해 얻은 식품. (D)별도의 케이지에서 보낸 시간. (E)공격에 의해 얻은 음식. 데이터는 평균 제어 값 + 평균 오차에 비해 평균 백분율로 표시됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
| 쥐의 체중 변화 | |||||||||||||||||||||
| 일 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| 제어 그룹 | |||||||||||||||||||||
| 단언. | 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 |
| SD | 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 |
| 치료를 가진 실험 그룹 | |||||||||||||||||||||
| 단언. | 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 |
| SD | 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 |
| 실험 그룹 | |||||||||||||||||||||
| 단언. | 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 |
| SD | 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 |
표 1. 다이빙-음식 작업 중 체중(백분율)의 변화. 작업의 21 일 동안 체중의 변화에 대한 3 실험 그룹 사이에 차이가 없었다. 2일부터 21일까지 체중의 변화로 표현된 날(p&0.01)에 대한 전반적인 효과가 있었습니다.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
사회적 계층구조는 인간을 포함한 많은 종의 행동을 결정하며, 종종 침략과 복종에 기초한 관계에 의해 정의됩니다. 이러한 관계는 종종 사회 구조에 추가 환경 요인에 따라 달라집니다35. 지배와 제출에 기초한 사회 형성은다각적 인 36,37. 인간 중, 침략은 비 물리적 괴롭힘에서 전쟁과 폭력에 이르기까지 행동으로 구성된 것으로 설명된다38,39,40. 이러한 형성은 우울증 및 기타 손상된 조건에 의해 영향을 받을 수 있습니다3,21.
복잡한 음식 다이빙 작업에서 쥐는 침략을 피하고 작은 사회 집단의 다른 쥐없이 케이지로 돌아갈 수있는 옵션이 있습니다. 이 장치의 디자인은 쥐를 다이빙과 물 속에서 약 1 미터 동안 수영할 의무가 있습니다. 피더의 배치는 쥐가 음식을 먹기 위해 케이지로 돌아가야합니다. 대체 케이지에 대한 액세스는 아마도 수족관에서 수영을 통해입니다. 따라서, 캐리어 쥐는 홈 케이지 또는 대체 케이지에서 음식을 소비 할지 여부를 결정합니다.
실험은 쥐 적응을 허용합니다. 처음 3 일 동안, 동물은 수족관의 공간 특징과 내부의 물없이 음식의 위치를 배웁니다. 4일부터 17일까지 물이 점진적으로 추가됩니다. 17일 이후, 수위는 동물이 피더에서 음식을 얻기 위해 다이빙을 해야 할 만큼 충분히 높습니다. 그들은 17-21 일부터 음식을 위해 다이빙합니다. 우리는 쥐의 행동 단이 그 날에 시작하는 결과가 가장 중요하다는 것을 건의하는 실험의 11 일까지 나타나지 않았다는 것을 관찰했습니다. 21일까지 쥐는 체중을 크게 감량하며, 이는 데이터를 수집할 수 있는 마지막 날인 것으로 보입니다. 쥐는 9 일 또는 10 일에 모든 그룹에서 음식을 공격하기 시작했다.
이 프로토콜에는 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 체중 감소의 제외는 방법이 최고의 데이터를 제공 할 수 있도록하는 것이 중요합니다. 전형적으로, 20%의 체중 감소는 실험41,42,43,44에서쥐를 제거하기에 충분히상당하다. 쥐는 적어도 하루에 한 번 무게해야합니다. 마찬가지로, 쥐쉽게 펠릿을 취득할 수 있도록 충분한 펠릿 튜브가 있어야 합니다. 도중에 총알을 분실하는 쥐의 높은 가능성이 있고, 이것은 그(것)들이 빨리 다시 시도할 수 있다는 것을 보장합니다. 수위는 충분히 높아야 있어 쥐가 터널을 건널 때 바닥에 닿지 않도록 해야 합니다. 또한 추가 데이터 수집을 허용하기 위해 연구원이 쥐의 행동을 실시간으로 관찰하더라도 비디오 녹화가 필요하다고 강조합니다.
6개의 쥐의 단에서, 일반적인 패턴은 5 개의 운반대 쥐와 1 개의 비 운반대 쥐25의행동 군을 드러냈다. 다른 다이빙 용 식품 작업은 비 운반대와 캐리어의 유사한 비율을 가진 각 그룹에서 쥐의 다른 수를 사용했다. 여기에 제시 된 작업에서, 캐리어 쥐의 1 또는 2는 다른 쥐를 피하기 위해, 음식에 액세스하기 위해, 밖으로 수영하는 새로운 기지로 사용하여, 대체 케이지에 남아 있었다. 그들의 펠릿으로 메인 케이지로 돌아온 캐리어 쥐중, 1-2는 일반적인 케이지에 있는 그들의 음식을 보호하기 위하여 시도할 때 보다 적게 활동적이었습니다.
또 다른 연구에서는, 6마리의 쥐의 그룹은 이전 실험1에서결정된 비 운반체로만 구성되었다. 행동 역할의 분열은 전형적인 그룹의 비율을 유지: 한 쥐는 수영을하지 않았다, 다섯 쥐는 캐리어했다. 이것은 쥐가 상황과 그(것)들의 주위에 쥐에 따라서 그들의 행동 역할을 변경한다는 것을 건의합니다. 이것은 행동이 자신의 상황과 사회적 불안정을 통해 변경되는 인간에메아리45,46.
이 프로토콜의 결과는 anhedonia를 가진 쥐, 불경기 같이 상태의 특징 의 한개, 그리고 처리 없이 공격, 다이빙, 또는 운반을 통해, 그리고 개별 케이지에 남아 있는 확률이 높은 음식 그(것)들을 얻기 위하여 더 공격적이고 경향이 있다는 것을 건의합니다. 그것은 anhedonic 쥐그들의 사회적 인 관계를 변경 하는 더 기꺼이 나타납니다., 쥐 위험 고려 하는 활동에 종사, 수영 등. 위험 감수 행동을 규제하지 못하고 예상되는 사회적 역할을 수행하는 것 사이에 관계가 존재할 수 있습니다.
쥐 행동의 비디오 녹화 분석에 관련된 노동을 줄이기 위해 비디오 소프트웨어 (예 : Ethnovision)를 사용하려고 시도했습니다. 그러나 이 소프트웨어는 이 동작 작업에 적합하지 않았으며 그룹에서 개별 쥐를 식별할 수 없었습니다. 우리는 비디오를 분석하기 위해 특수 소프트웨어를 사용하거나 각 쥐를 시각적으로 표시하거나 개별 쥐를 구별하기 위해 컴퓨터 프로그램을 위해 쥐의 피부 아래에 캡슐을 배치 할 수 있다고 믿습니다. 프로토콜의 또 다른 가능한 제한은 훈련 기간과 절차의 긴 기간을 포함한다.
장치1,25에서하나 또는 두 개의 세포를 포함하는 대체 방법을 포함하는 기술을 향상시킬 수 있는 다른 옵션이 있다. 우리는 다른 모델뿐만 아니라 작동 할 수 있지만, 계층 관계에서 다른 행동을 유도하는 방법으로 예측할 수없는 스트레스 모델을 확인했다.
결론적으로, 이 다이빙-포 푸드 작업은 설치류 사회 계층 구조 및 행동 상호 작용에 대한 조사를 허용합니다. 우리의 프로토콜은 쥐 한 쌍이 아닌 쥐 그룹을 크게 테스트하고 더 다층계층 적 관계의 분석을 허용합니다. 여기에 설명된 기술에 대한 두 가지 주요 용도를 볼 수 있습니다. 그것은 쥐 모형에 있는 정신병의 병생리학을 연구하기 위하여 적용될 수 있고, 불안 우울한 질병과 관련되었던 질병을 위한 새로운 처리를 위한 시험. 이 동물 모형은 또한 우리가 정신 병과 사회 조직의 넓은 범위 사이 관계를 평가하는 것을 허용할 수 있습니다, 사회적인 역기능에 치료의 효력을 공부하는 것은 물론.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
저자는 공개 할 것이 없습니다.
Acknowledgments
우리는 생리학과의 올레나 Severynovska 교수, 아나스타샤 할린스카와 메리나 Kuscheriava 교수뿐만 아니라 드니프로 대학의 올레스 혼차르, 드니프로, 우크라이나, 사회 조직 테스트의 비디오 녹화를 분석하는 데 도움을 감사드립니다.
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 |
References
- Colin, C., Desor, D. Differenciations comportementales dans des groupes de rats soumis a une difficulte d'acces a la nourriture. Behavioural Processes. 13 (1-2), 85-100 (1986).
- Boyko, M., et al. The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats. Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).
- Hirschfeld, R. M., et al. Social functioning in depression: a review. Journal of Clinical Psychiatry. 61 (4), 268-275 (2000).
- Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
- Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
- Thullier, F., Desor, D., Mos, J., Krafft, B. Effect of group size on social organization in rats with restricted access to food. Physiology & Nehavior. 52 (1), 17-20 (1992).
- Schroeder, H., Toniolo, A., Nehlig, A., Desor, D. Long-term effects of early diazepam exposure on social differentiation in adult male rats subjected to the diving-for-food situation. Behavioral Neuroscience. 112 (5), 1209 (1998).
- Helder, R., Desor, D., Toniolo, A. -M. Potential stock differences in the social behavior of rats in a situation of restricted access to food. Behavior Genetics. 25 (5), 483-487 (1995).
- Thullier, F., Desor, D., Mos, J., Krafft, B. Effect of group size on social organization in rats with restricted access to food. Physiology & Behavior. 52 (1), 17-20 (1992).
- Krafft, B., Colin, C., Peignot, P. Diving-for-food: a new model to assess social roles in a group of laboratory rats. Ethology. 96 (1), 11-23 (1994).
- Lee, Y. -p, Craig, J., Dayton, A. The social rank index as a measure of social status and its association with egg production in White Leghorn pullets. Applied Animal Ethology. 8 (4), 377-390 (1982).
- Timmer, M., Sandi, C. A role for glucocorticoids in the long-term establishment of a social hierarchy. Psychoneuroendocrinology. 35 (10), 1543-1552 (2010).
- Ujita, W., Kohyama-Koganeya, A., Endo, N., Saito, T., Oyama, H. Mice lacking a functional NMDA receptor exhibit social subordination in a group-housed environment. The FEBS journal. 285 (1), 188-196 (2018).
- Merlot, E., Moze, E., Bartolomucci, A., Dantzer, R., Neveu, P. J. The rank assessed in a food competition test influences subsequent reactivity to immune and social challenges in mice. Brain, Behavior, and Immunity. 18 (5), 468-475 (2004).
- Cordero, M. I., Sandi, C. Stress amplifies memory for social hierarchy. Frontiers in Neuroscience. 1, 13 (2007).
- Hessing, M., Tielen, M. The effect of climatic environment and relocating and mixing on health status and productivity of pigs. Animal Science. 59 (1), 131-139 (1994).
- Fan, Z., et al. Using the tube test to measure social hierarchy in mice. Nature Protocols. 14 (3), 819-831 (2019).
- Lucion, A., Vogel, W. H. Effects of stress on defensive aggression and dominance in a water competition test. Integrative Physiological and Behavioral Science. 29 (4), 415-422 (1994).
- Zhu, H., Hu, H. Brain's neural switch for social dominance in animals. Science China Life Sciences. 61, 113-114 (2018).
- Zhou, T., et al. History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance. Science. 357 (6347), 162-168 (2017).
- Bech, P. Social functioning: should it become an endpoint in trials of antidepressants. CNS Drugs. 19 (4), 313-324 (2005).
- Saxena, K., et al. Experiential contributions to social dominance in a rat model of fragile-X syndrome. Proceedings of the Royal Society B. 285 (1880), 20180294 (2018).
- Zeldetz, V., et al. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. Journal of Visualized Experiments. (132), e57137 (2018).
- Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
- Boyko, M., et al. The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats. Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).
- Castagné, V., Moser, P., Roux, S., Porsolt, R. D. Rodent models of depression: forced swim and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice. Current Protocols in Neuroscience. 55 (1), 11-14 (2011).
- Elgarf, A. -S. A., et al. Lipopolysaccharide repeated challenge followed by chronic mild stress protocol introduces a combined model of depression in rats: reversibility by imipramine and pentoxifylline. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 126, 152-162 (2014).
- Ismail, B., et al. Behavioural, metabolic, and endothelial effects of the TNF-α suppressor thalidomide on rats subjected to chronic mild stress and fed an atherogenic diet. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 92 (5), 375-385 (2014).
- Helder, R., Desor, D., Toniolo, A. M. Potential stock differences in the social behavior of rats in a situation of restricted access to food. Behavior Genetics. 25 (5), 483-487 (1995).
- Deviterne, D., Peignot, P., Krafft, B. Behavioral profiles of adult rats in a difficult food supply social situation, related to certain early behavioral features. Developmental Psychobiology. 27 (4), 215-225 (1994).
- Kuts, R., et al. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. Journal of Visualized Experiments. (147), e58875 (2019).
- Boyko, M., et al. The influence of aging on poststroke depression using a rat model via middle cerebral artery occlusion. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience. 13 (4), 847-859 (2013).
- Boyko, M., et al. The neuro-behavioral profile in rats after subarachnoid hemorrhage. Brain Research. 1491, 109-116 (2013).
- Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
- Malatynska, E., Pinhasov, A., Crooke, J. J., Smith-Swintosky, V. L., Brenneman, D. E. Reduction of dominant or submissive behaviors as models for antimanic or antidepressant drug testing: technical considerations. Journal of Neuroscience Methods. 165 (2), 175-182 (2007).
- Chase, I. D., Tovey, C., Spangler-Martin, D., Manfredonia, M. Individual differences versus social dynamics in the formation of animal dominance hierarchies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 5744-5749 (2002).
- Cordero, M. I., Sandi, C. Stress amplifies memory for social hierarchy. Frontiers in Neuroscience. 1 (1), 175-184 (2007).
- Lewon, M., Houmanfar, R. A., Hayes, L. J. The Will to Fight: Aversion-Induced Aggression and the Role of Motivation in Intergroup Conflicts. Perspectives on Behavior Science. 42 (4), 889-910 (2019).
- Ingram, K. M., Espelage, D. L., Davis, J. P., Merrin, G. J. Family Violence, Sibling, and Peer Aggression During Adolescence: Associations With Behavioral Health Outcomes. Frontiers in Psychiatry. 11, 26 (2020).
- Semenyna, S. W., Vasey, P. L. Bullying, Physical Aggression, Gender-Atypicality, and Sexual Orientation in Samoan Males. Archives of Sexual Behavior. 46 (5), 1375-1381 (2017).
- Gauthier, C., Griffin, G. Choosing an appropriate endpoint in experiments using animals for research, teaching and testing. Alternatives to Laboratory Animals. 27, 374 (1999).
- Organisation for Economic Co-operation and Development.
- Stokes, W. S. Humane endpoints for laboratory animals used in regulatory testing. ILAR Journal. 43, Suppl_1 31-38 (2002).
- Savvas, I., Anagnostou, T., Kazakos, G. Choosing an appropriate endpoint in experiments using animals. Archives of Hellenic Medicine. 26 (6), 778-786 (2009).
- Vives, A., et al. Employment precariousness in Spain: prevalence, social distribution, and population-attributable risk percent of poor mental health. International Journal of Health Services. 41 (4), 625-646 (2011).
- Bossarte, R. M., Blosnich, J. R., Piegari, R. I., Hill, L. L., Kane, V. Housing instability and mental distress among US veterans. American Journal of Public Health. 103, 213-216 (2013).
