Summary
Denne artikkelen gir en detaljert beskrivelse av en ny mus dom bias protokoll. Bevis på denne olfaktoriske graveoppgavens følsomhet for affektiv tilstand er også demonstrert, og dens nytte på tvers av ulike forskningsfelt diskuteres.
Abstract
Vurderingsbias (JB) er forskjeller i hvordan individer i positive og negative affektive/emosjonelle tilstander tolker tvetydig informasjon. Dette fenomenet har lenge vært observert hos mennesker, med individer i positive tilstander som reagerer på tvetydighet 'optimistisk' og de i negative tilstander i stedet viser 'pessimisme'. Forskere som tar sikte på å vurdere dyrepåvirkning har utnyttet disse differensialresponsene, og utviklet oppgaver for å vurdere domsbias som en indikator på affektiv tilstand. Disse oppgavene blir stadig mer populære på tvers av ulike arter og forskningsfelt. Men for laboratoriemus, de mest brukte virveldyrene i forskning og en art som er sterkt avhengig av å modellere affektive lidelser, har bare en JB-oppgave blitt validert som følsom for endringer i affektiv tilstand. Her gir vi en detaljert beskrivelse av denne nye murine JB-oppgaven, og bevis på dens følsomhet for musepåvirkning. Selv om raffinementer fortsatt er nødvendige, åpner vurdering av mus JB døren for å svare på både praktiske spørsmål om musevelferd, og grunnleggende spørsmål om virkningen av affektiv tilstand i translasjonell forskning.
Introduction
Måling av affektivt modulert domsbias (heretter JB) har vist seg å være et nyttig verktøy for å studere dyrs følelsesmessige tilstander. Denne innovative tilnærmingen låner fra menneskelig psykologi siden mennesker opplever positive eller negative affektive tilstander (følelser og langsiktige stemninger) på en pålitelig måte viser forskjeller i måten de behandler informasjonpå 1,2,3. For eksempel kan mennesker som opplever angst eller depresjon tolke nøytrale ansiktsuttrykk som negative, eller nøytrale setninger som truende 4,5. Det er sannsynlig at disse fordommene har en adaptiv verdi og derfor bevares på tvers av art 6,7. Forskere som tar sikte på å vurdere dyrepåvirkning har utnyttet dette fenomenet på en smart måte, operasjonaliserende optimisme som den økte forventningen om belønning som svar på nøytrale eller tvetydige signaler, og pessimisme som den økte forventningen om straff eller belønningsfravær 8,9. I eksperimentelle omgivelser kan derfor optimistiske og pessimistiske responser på tvetydige stimuli tolkes som indikatorer på positiv og negativ påvirkning, henholdsvis10,11.
Sammenlignet med andre indikatorer på dyrepåvirkning, har JB-oppgaver potensial til å være spesielt verdifulle verktøy siden de er i stand til å oppdage både valens og intensitet av affektive tilstander10,11. JBs evne til å oppdage positive tilstander (f.eks. Rygula et al.12) er spesielt nyttig siden de fleste indikatorer på dyrepåvirkning er begrenset til påvisning av negative tilstander13. Under JB-oppgaver er dyr vanligvis opplært til å reagere på en positiv diskriminerende signalforutsigelsesbelønning (f.eks. høyfrekvent tone) og en negativ diskriminerende signalforutsigelsesstraff (f.eks. lavfrekvent tone), før de presenteres med en tvetydig signal (f.eks. mellomtone)8. Hvis et dyr som svar på tvetydige signaler "optimistisk" utfører den trente responsen for det positive signalet (som om du forventer belønning), indikerer dette en positiv vurderingsbias. Alternativt, hvis dyr demonstrerer den negative trente responsen for å unngå straff, indikerer dette 'pessimisme' eller negativ domsbias.
Siden utviklingen av den første vellykkede JB-oppgaven for dyr av Harding og kolleger8, er det utviklet flere JB-oppgaver for et bredt spekter av arter på tvers av ulike forskningsfelt7. Men til tross for deres økende popularitet, er dyre JB-oppgaver ofte arbeidskrevende. Videre, kanskje fordi de er metodisk forskjellige fra de menneskelige oppgavene som inspirerte dem, produserer de noen ganger null eller kontraintuitive resultater14 og gir vanligvis bare små behandlingseffektstørrelser15. Som et resultat kan JB-oppgaver være utfordrende å utvikle og implementere. Faktisk, for laboratoriemus, de mest brukte virveldyrene i forskning16,17 og en art som er sterkt avhengig av å modellere affektive lidelser18, har bare en JB-oppgave blitt validert som følsom for endringer i affektiv tilstand19 til tross for mange forsøk det siste tiåret (se supplerende materiale av Resasco et al.19 for et sammendrag). Denne artikkelen beskriver den nylig validerte murine JB-oppgaven, som beskriver den biologisk relevante designen, og fremhever hvordan denne humane oppgaven kan brukes til å teste viktige hypoteser som er relevante for musepåvirkning. Samlet sett kan protokollen implementeres for å undersøke de affektive effektene av enhver variabel av interesse på JB hos mus. Dette vil omfatte kategoriske behandlingsvariabler som beskrevet her (legemiddel- eller sykdomseffekter, miljøforhold, genetisk bakgrunn, etc.), eller forhold til kontinuerlige variabler (fysiologiske endringer, hjemmeburoppførsel, etc.).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Eksperimenter ble godkjent av University of Guelph's Animal Care Committee (AUP #3700), utført i samsvar med Canadian Council on Animal Care retningslinjer, og rapportert i samsvar med ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments)20 krav.
1. Eksperiment forberedelse
- Eksperimentell design (se Tabell 1).
MERK: Denne atferdstesten er en duftbasert Go /Go graveoppgave, der mus må grave etter belønninger av høy eller lav verdi. Den bruker en rektangulær arena (Figur 1) med to armer, der den ene armen dufter mens den andre er uduftende. Som beskrevet nedenfor, er mus opplært til å diskriminere mellom positive og negative luktsignaler før de presenteres med en tvetydig luktblanding.- Pseudorandomly tildele merder til mynte eller vanilje positiv diskriminerende stimulus (DS +) grupper som følger.
MERK: Denne protokollen er kun validert for mus som er tilordnet vanilje DS+ luktblanding (se Representative Results og Resasco et al.19 for mer informasjon). Pilottester anbefales imidlertid på det sterkeste å bekrefte at DS+-, DS- og tvetydige blandinger oppfyller kravene til gyldig JB-vurdering (trinn 4.7.3 og 5.3). Dermed inkluderer metodene som er skissert her, testing av både en vanilje og en mynte DS +, for å gi et eksempel på en gruppe som vellykket oppfyller kravene til vurdering av JB (vanilje DS + mus) og en gruppe som ikke klarer å gjøre det (mynte DS + mus). Tidligere pilottester vil identifisere denne typen problemer på forhånd. - Mint DS+ mus: for disse musene, under arenaoppsett for trening (se trinn 1.4 nedenfor), duftdispensere og potter som inneholder en høyverdig belønning med mynteluktsignalet, og de som ikke inneholder noen belønning med vaniljeluktsignalet.
- Vanilje DS+ mus: For disse musene, under arenaoppsett for trening (se trinn 1.4 nedenfor), duftdispensere og potter som inneholder en høyverdig belønning med vaniljeluktsignalet, og de som ikke inneholder noen belønning med mynteluktsignalet.
MERK: Denne oppgaven består av forsterkede opplæringsforsøk og ikke-fremtvungne testforsøk. Under uforsterkede testforsøk er ingen belønninger tilgjengelige for musene (se trinn 1.4.3 nedenfor) og den tvetydige luktsignalet for både mynte- og vanilje-DS + mus er den samme 1:1 mynte / vaniljeblanding. - Pseudorandomly tildele bur til venstre eller høyre duftende armgrupper (motvekt over DS + luktgrupper) som følger.
- Venstre: For disse musene, under arenaoppsett for trening og testing (se trinn 1.4 nedenfor), merk venstre arm med riktig DS + eller DS-luktsignal og sørg for at høyre arm alltid er ubeskyttet (merket bare med destillert vann).
- Høyre: For disse musene, under arenaoppsett for trening og testing (se trinn 1.4 nedenfor), merk høyre arm med riktig DS + eller DS-luktsignal og sørg for at venstre arm alltid er unscented (merket bare med destillert vann).
- Tilfeldig tildele hvert dyr en "blind kode" som følger.
MERK: Blinding gjør at forskeren kan håndtere musene og skåre sin oppførsel for å forbli uvitende om dyrets ID eller behandling, og unngå uønsket subjektiv bias. Dette er et obligatorisk skritt for å overholde ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments) retningslinjer og andre referansedokumenter20. - Legg til en kolonne for blindkode i et regneark som inneholder hver dyre-ID og den tilsvarende behandlingen de er tilordnet.
- Tilordne hvert dyr tilfeldig en unik kode (f.eks. en bokstav- og tallkombinasjon "A2") som ikke er relatert til burnummer eller behandling.
MERK: All randomisering bør utføres ved hjelp av en tilfeldig tallgenerator (f.eks. Random.org). Under dette randomiseringstrinnet, motbalanse på tvers av behandling, belastning, etc., der det er aktuelt. Få dette gjort av en forskningsassistent som vil forbli "uforenlige" til behandling gjennom eksperimenter. Denne personen må ikke samle inn data under testing, for å unngå partiske vurderinger. - Under all datainnsamling, gi den "blinde" forskeren som er live- og video-scoring latens til å grave og grave varighet med bare dyrets blinde kode for å holde forskeren blind for behandling.
MERK: Regneark som brukes under datainnsamling vil bare inkludere dyrets blinde kode og tilsvarende ventetid for å grave og grave varighet for hver prøve. På slutten av forsøkene kan tilsvarende dyre-ID og behandlingsinformasjon legges til i regnearket, og dermed "unblinding" forskere for dataanalyser.
- Pseudorandomly tildele merder til mynte eller vanilje positiv diskriminerende stimulus (DS +) grupper som følger.
- Materialforberedelse.
- Verdifulle matbelønninger: Bryt tørkede søte bananflis i ca. 0,5 cm x 0,5 cm stykker for hånd.
- Lavverdige matbelønninger: Bruk et skjærebrett og kniv, kutt gnager chow (fra dyrs vanlige kosthold) i ca. 0,125 cm3 stykker.
MERK: Pilottester for å identifisere belønninger med høy og lav verdi bør utføres før du starter oppgaven. - Mynte- og vanilje essenser: Bruk en 1 ml sprøyte eller mikropipette, tilsett mynte- og vaniljeekstrakt i merkede sentrifugerør. Fortynn ekstrakter 1:4 med destillert vann og bland ved å invertere flere ganger. Gjør disse daglig og inverter gjentatte ganger før bruk for å sikre at blandingene er friske og konsistente.
- Tvetydig luktblanding: Etter at mynte- og vanilje essenser er fortynnet, tilsett like store volumer til et sentrifugerør (skape en 1:1 blanding av de fortynnede essensene). Gjør disse på dagen for testing av respons på tvetydig luktblanding, og snu gjentatte ganger før bruk for å sikre at blandingen er frisk og konsistent.
MERK: Pilottester for å identifisere passende fortynninger og mellomliggende luktblandinger oppfordres sterkt til å sikre nytten av tvetydige sonder, siden intensiteten kan variere mellom produsenter, partier osv. Hvis det tilbys flere tvetydige signaler, tilordner du mus tilfeldig til nærmeste positive, midtpunkt, nær negative testsignaler. Se Diskusjon hvis du vil ha mer informasjon. - Bomullsputer: Klipp hver sirkulær bomullspute i seks like deler (slik at de får plass i vevskassettene som brukes som duftdispensere).
MERK: Antall matbelønninger med høy og lav verdi, bomullsputer og mengder luktblandinger vil være avhengig av antall forsøkspersoner som testes. Se tabell 1 for antall forsøk per emne i hver fase og tabell 2 for materialene som kreves i hver prøvetype. - Identifiser det eksperimentelle området: Utfør opplæring og testing på en benk i kolonirommet eller andre steder. Utfør alle forsøk under rødt lys i den mørke fasen når musene er aktive.
- Pre-trening (1 uke før eksperimenter) for graving i hjemmeburet.
- For hvert bur som testes, hell en liten mengde corncob sengetøy i to gravepotter (akkurat nok til å dekke bunnen av potten) for å hjelpe godbiter forblir i midten av potten når de blir begravet.
- I en gryte legger du biter av høyverdig belønning på toppen av corncob-laget slik at hver mus i buret kan ha ett stykke (f.eks. tre stykker bananchips for et bur med tre mus). I den andre potten plasserer du biter av lavverdibelønning på toppen av corncob-laget, slik at hver mus i buret kan ha ett stykke (f.eks. tre stykker chow for et bur med tre mus).
- Hell sakte corncob sengetøy over godbitene i hver gryte, dekk dem og fyll pottene til en høyde på 3 cm.
- Plasser samtidig en høy verdi og en lavverdipotte i hvert bur i 10 minutter. Etter 10 min, fjern pottene fra alle bur.
- Kast eventuelt corncob og godbiter som gjenstår i potten. Tørk alle potter grundig med 70% etanol for å forhindre at dyre- og burlukt påvirker fremtidige studier.
- Gjenta trinn 1.3.1-1.3.5 én gang per dag i 5 påfølgende dager.
MERK: Målet med denne fasen er å gi alle burkamerater muligheten til å grave og spise en godbit før utbruddet av formell trening. Dette letter også habituation til mat belønninger.
- Arena satt opp for trening og testing.
- Plasser arenaen på en arbeidsbenk under rødt lys. Tørk alle komponentene i arenaen, gravepottene og duftdispenserne grundig med 70% etanol for å fjerne støv og lukt fra tidligere forsøk.
- Forbered gravepottene som følger.
- Plasser de aktuelle matbelønningene i det "utilgjengelige rommet" (se figur 1).
MERK: Belønninger som er inkludert i dette rommet, avhenger av hvilke godbiter (hvis noen) som er begravet i en gitt prøveperiode (se tabell 2). Dermed vil hver pott alltid inneholde ett stykke bananbrikke og ett stykke chow over de to rommene.- DS + luktpotter: Under forsterkede forsøk, plasser ett stykke chow i det utilgjengelige rommet og begrave ett stykke bananbrikke i det tilgjengelige området av potten.
- DS-luktpotter: Under forsterkede forsøk, plasser ett stykke chow og ett stykke bananbrikke i det utilgjengelige rommet. Ingen matbelønninger vil være tilgjengelige i det tilgjengelige området av potten.
- Unscented potter: Under forsterkede forsøk, plasser ett stykke bananbrikke i det utilgjengelige rommet og begrave ett stykke chow i det tilgjengelige området av potten.
- Under alle ikke-håndhevede testforsøk (positive, negative og tvetydige), plasser ett stykke chow og ett stykke bananbrikke i det utilgjengelige rommet. Ingen matbelønninger vil være tilgjengelige i det tilgjengelige området av potten.
MERK: Dette trinnet er å forhindre at duften av de begravde godbitene avslører hvilken gryte som belønnes. Som sådan er barrieren mellom de to rommene perforert for å lette luktoverføring.
- Hell en liten mengde corncob sengetøy i hver gryte for å holde matbelønninger sentrert når de blir begravet. Legg ett stykke av riktig matbelønning (se tabell 2) på toppen av corncob-laget og hell sakte corncob sengetøy over godbitene, dekk dem og fyll pottene opp til en høyde på 3 cm.
- Bruk en 1 ml sprøyte eller mikropipette, trekk opp 0,1 ml av den aktuelle luktblandingen (dvs. mynte, vanilje eller tvetydige blandinger) eller destillert vann (se tabell 2) og injiser det direkte på toppen av corncob i en sirkulær bevegelse.
- Forbered duftdispensere.
- Legg en bomullspute i bunnen av vevskassettet. Bruk en 1 ml sprøyte eller mikropipette, trekk opp 0,1 ml av den aktuelle luktblandingen (dvs. mynte, vanilje eller tvetydige blandinger) eller destillert vann (se tabell 2) og injiser det på bomullsstykket. Dekk vevskassett med lokket for å omslutte duftende bomull og skape en duftdispenser.
- Plasser gravepottene i enden av armene og duftdispenserne i begynnelsen av hver arm. Sett inn den avtakbare "døren" rett før kassettsporene for å blokkere inngangen til arenaarmene og for å opprette startrommet (se figur 1).
MERK: Gravepotter, duftdispensere og sprøyter må være tydelig merket og bare brukes til en duft gjennom eksperimenter for å unngå utilsiktet blanding av luktsignaler (dvs. bruk et annet sett med materialer for mynte, vanilje, unscented og tvetydige blandinger gjennom).
2. Graving av trening: 5 dager, to positive forsøk per dag (tabell 2)
- Raske mus i 1 time før trening i hjemmeburet ved å fjerne mat fra beholderen.
- Sett opp arenaen for en forsterket positiv prøve ved å følge instruksjonene for arenaoppsett ovenfor (trinn 1.4).
- På dag 1 av gravetrening, plasser matbelønningene på toppen av det 3 cm corncob sengetøy i stedet for å begrave dem.
- Begrav belønningene gradvis dypere under corncob i løpet av de følgende 4 dagene, til de ligger på bunnen av 3 cm sengetøy ved dag 5 (dvs. dag 1: på toppen av maiskolben, dag 2: begravet av et veldig tynt lag maiskolbe, dag 3: begravet halvveis til bunnen av potten, dag 4: begravet tre fjerdedeler av veien til bunnen av potten, og dag 5: begravet på bunnen av potten).
- Flytt mus fra hjemmeburet til et tomt transportbur. Plasser et bunkekort med dyrets blinde kode på toppen av transportburet slik at forskeren som utfører eksperimenter forblir blind for dyre-ID og behandling. Bær mus til det eksperimentelle området.
MERK: Trinn 2.1 og 2.5 bør fullføres av en forskningsassistent som er kjent med musene. Påfølgende trinn under studier vil bli utført av en forsker blind for dyre-ID (og behandling, hvis aktuelt). Håndter alltid mus ved hjelp av kopphåndtering (åpen hånd) eller tunnelhåndtering (med papirkopp eller plasttunnel) for å unngå de aversive effektene av tradisjonell halehåndtering21. - Flytt mus fra transportburet til startrommet på arenaen. Fjern start "døren", senk straks plexiglasslokket over arenaen, og start prøvetidtakeren på 5 minutter.
MERK: Hvis flere mus fra samme bur testes, bør dette gjøres samtidig. Antall dyr som testes samtidig vil imidlertid avhenge av antall blinde observatører som er tilgjengelige; Ideelt sett vil en forsker observere og håndtere ett dyr om gangen, men ett individ kan observere og håndtere to dyr samtidig, om nødvendig. - Ventetid for å grave og latens for å spise belønningen i begge armene.
- Registrer ventetid for å grave som tidspunktet da den første forekomsten av graving observeres. Graving beskrives som en mus som aktivt skyver eller manipulerer corncob sengetøy med forpaws og / eller snute.
- Registrer ventetid for å spise som den tiden da den første forekomsten av spising observeres. Å spise beskrives som en mus som bruker en belønning mens du holder den i forpaws og sitter på haunches.
- Når prøveperioden er over, løfter du plexiglasslokket og flytter musen tilbake til transportburet.
- Kast alt corncob sengetøy og godbiter igjen i pottene. Åpne vevskassetter og kast bomullsstykker. Tørk alle komponentene i arenaen og gravepottene og duft dispenserne grundig med 70% etanol.
- Sett opp arenaen for en ny positiv prøveperiode (trinn 1.4). Gjenta trinn 2.6-2.9 for en forsterket positiv studie.
- Returner transportburet til forskningsassistenten slik at mus kan plasseres tilbake i hjemmeburet.
- Gjenta trinn 2.1-2.11 i 5 påfølgende dager.
3. Diskrimineringstrening : 10 dager, fire forsøk per dag
- Sett opp arenaen for en positiv eller negativ prøve (se tabell 2) ved å følge instruksjonene i trinn 1.4.
- Gjennomføre to positive og to negative studier per dag etter ordren som er beskrevet i tabell 2 (dvs. vekslende positive og negative studier på dag 1-5 og pseudorandomrekkefølge på dag 6-10).
- Følg instruksjonene i trinn 2.1 på begynnelsen av hver treningsdag, og følg deretter trinn 2.5-2.10. Gjenta til musene har gjennomgått fire studier totalt.
- Returner transportburet til forskningsassistenten slik at mus kan plasseres tilbake i hjemmeburet.
- Gjenta trinn 3.1-3.4 én gang per dag i totalt 10 dager (dvs. to påfølgende 5-dagers arbeidsuker, atskilt med en 2-dagers helg).
4. Testing
MERK: Testvarigheten er 3-5 dager (avhengig av tiden det tar for hver mus å oppfylle læringskriteriene), fem studier per dag for øktene der positive og negative testforsøk utføres, og tre studier per dag når tvetydig test utføres.
- Raske mus i 1 time før trening/testing i hjemmeburet ved å fjerne mat fra beholderen.
- Utfør én positiv prøve og én negativ prøveversjon i tilfeldig rekkefølge (se tabell 1) ved å følge instruksjonene for arenaoppsett i trinn 1.4 og forsterkede prøveinstruksjoner i trinn 2.5-2.10.
- Utfør én prøveversjon av ikke-fremtvunget test av video.
MERK: De ikke-håndhevede prøveversjonene er identiske med forsterkede forsøk, bortsett fra stedet der belønningene plasseres. Derfor, i den ikke-håndhevede studien, plasseres en del av hver høy- og lavverdibelønning i det utilgjengelige rommet både for duftende og uduftede potter.- Utfør en positiv eller negativ teststudie for hver mus daglig til læringskriteriene er oppfylt (maksimalt 4 dager, læringskriterier er beskrevet i trinn 4.7.3). Sørg for at positive og negative testforsøk utføres i vekslende rekkefølge på tvers av dager (f.eks. dag 1: positiv test, dag 2: negativ test, dag 3: positiv test, etc.).
- Følg instruksjonene for arenaoppsett i trinn 1.4.
- Flytt mus fra transportburet til startrommet på arenaen. Sett opp et videokamera på et stativ slik at begge grytene i enden av armene er synlige, og start opptaket. Forsikre deg om at bunkekortet med dyrets blinde kode og prøvetypen (Positiv test eller Negativ test) er spilt inn i videoen (for referanse under videovurdering).
- Fjern start "døren", senk straks plexiglasslokket over arenaen, og start 2 min prøvetidtaker.
- Når prøveperioden er over, stopp opptaket, flytt kameraet til siden, løft plexiglasslokket, flytt musen tilbake til transportburet.
- Kast alt corncob sengetøy og godbiter igjen i pottene. Åpne vevskassetter og kast bomullsstykker. Tørk alle komponentene i arenaen, gravepottene og duftdispenserne grundig med 70% etanol.
- Utfør én positiv prøve og én negativ prøveversjon i tilfeldig rekkefølge (se tabell 1) ved å følge instruksjonene for arenaoppsett i trinn 1.4 og forsterkede prøveinstruksjoner i trinn 2.5-2.10.
- Returner transportburet til forskningsassistenten slik at mus kan plasseres tilbake i hjemmeburet.
- Når alle musene har fullført sine fem daglige prøveversjoner, kan du overføre videoer fra kameraets minnekort til en datamaskin for videoscoring.
- Få positive og negative testforsøksvideoer på testdagen for å vurdere om mus har oppfylt læringskriteriene. Sørg for videoscoring samme dag siden dyr som oppfyller læringskriteriene, vil gjennomgå tvetydige tester dagen etter.
- Ved hjelp av programvare for hendelsesregistrering eller en stoppeklokke, be forskeren som er blind for behandling registrere hver muse ventetid for å grave og grave varighet i hver pott i løpet av det første minuttet av positive og negative testforsøk.
- Registrer ventetid for å grave som tidspunktet da den første forekomsten av graving observeres. Graving beskrives som en mus som aktivt skyver eller manipulerer corncob sengetøy med forpaws og / eller snute. Registrer gravevarighet som den totale tiden en mus bruker på å grave.
- Sammenlign gravevarighet i duftarmen mellom positive (DS+) og negative (DS-) studier for hver mus for å avgjøre om dyr kan diskriminere oppgaven. Vurder læringskriteriet som oppfylt hvis gravevarigheten i DS + duftende arm er minst dobbelt så stor som for DS-duftarmen i løpet av det første minuttet av testingen (med en minimum DS + gravevarighet på 3 s).
- Gjenta trinn 4.1-4.7 daglig til musene har oppfylt læringskriteriet.
- Utelukke personer som ikke har oppfylt kriteriet innen dag 4 fra tvetydige studier (og dermed vurdering av domsbias).
- For mus som har oppfylt læringskriteriene, testresponser på den tvetydige luktblandingen.
- Raske mus i 1 time før trening/testing i hjemmeburet ved å fjerne mat fra beholderen.
- Utfør en positiv og en negativ forsterket studie i tilfeldig rekkefølge ved å følge instruksjonene for arenaoppsett i trinn 1.4 og forsterkede prøveinstruksjoner i trinn 2.5-2.10.
- Utfør en videoinnspilt, ikke-fremtvunget teststudie som beskrevet i trinn 4.3 ved hjelp av den tvetydige luktblandingen (se tabell 2).
- Score Tvetydige prøvevideoer for å vurdere domsbias.
- Bruk programvare for hendelsesregistrering eller en stoppeklokke, be en forsker som er blind for dyre-ID og behandling registrere hver muse ventetid for å grave (se trinn 4.7.2) i hver pott i løpet av de første 1 min og 2 min av testforsøk.
5. Dataanalyse
MERK: Nøyaktige analyser som kreves vil avhenge av detaljene i den eksperimentelle designen. En generell oversikt er skissert her, men forskere oppfordres på det sterkeste til å henvise til Gygax22 ved planlegging av analyser for dyre-JB-eksperimenter, og til Gaskill og Garner23 ved valg av utvalgsstørrelse (siden nødvendige analyser ofte er for komplekse for tidligere kraftanalyser).
- "Unblind" forskeren ved å legge til tilsvarende dyre-ID og behandlingsinformasjon (f.eks. beriket eller konvensjonell bolig, legemiddel eller placebo etc.) for hver blindkode i regnearket. Forsikre deg om at det resulterende regnearket inneholder tre rader for hvert dyr som oppfylte læringskriteriene (dvs. for de positive, negative og tvetydige testforsøkene) som indikerer ventetider for å grave i duftarmen.
- Kjør en gjentatte mål generalisert lineær blandet modell ved hjelp av foretrukket statistisk programvare. Her vil resultatvariabelen være ventetid for å grave. Forsikre deg om at modellen inkluderer behandling (eller kontinuerlig variabel av interesse), prøvetype og interaksjon med behandling x prøvetype som faste effekter. Inkluder muse-ID (nestet i behandlingen) som en tilfeldig effekt. Tilleggsvilkår som inngår i modellen vil avhenge av den eksperimentelle designen som brukes.
MERK: Hvis mus er gruppehus (som passer for denne sosiale arten24) og burkamerater testes, må bur nestet i behandlingen (hvis tilstede) inkluderes i modellen som en tilfeldig effekt (og Mus-ID må deretter nestes i buret). - Plotte den minst firkantede latensmåten i hver prøvetype for å bekrefte at den tvetydige stikkordet som presenteres, ble tolket som mellomliggende (dvs. ventetiden minst firkantet betyr at estimatet for den tvetydige studien skulle falle på et midtpunkt mellom de positive og negative ventetidene). Vurder muse-JB bare hvis dette kravet er oppfylt.
- Vurder den enkle effekten av behandling (eller kontinuerlig variabel av interesse) på latens for å grave i den tvetydige studien ved å undersøke treatment x Trial Type-interaksjonen for å avgjøre om mus viser påvirkemodulert JB.
Figur 1: Diagram over eksperimentelt apparat. JB-apparatet inkluderer en rektangulær arena med to armer. Hver arm inneholder en duftdispenser plassert i starten og en gravedigel plassert på slutten. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Fase: | Eksperimentell design | |
| Alt | Belønning med høy verdi | Banan chip |
| Belønning med lav verdi | Gnager chow | |
| DS+ | Mynte eller vanilje (motvekt) | |
| DS- | Mynte eller vanilje (motvekt) | |
| Grave trening | Tidsplan for graving av opplæring | 5 dager: 2 Pos-prøveversjoner / dag |
| Varighet for graveprøve | 5 min | |
| Opplæring i diskriminering | Tidsplan for diskrimineringsopplæring | 10 dager: 4 forsøk/dag |
| Grave prøveordre | Dager 1-5: 4 forsøk/dag | |
| Prøve 1: Pos | ||
| Rettssak 2: Neg | ||
| Rettssak 3: Pos | ||
| Rettssak 4: Neg | ||
| Dager 6-10: 4 forsøk/dag* | ||
| Varighet for diskrimineringsforsøk | 5 min | |
| Testing | Tidsplan for testing | 3-5 dager (avhengig av tid til å oppfylle læringskriteriene) |
| 5 forsøk/dag | ||
| Teste faserekkefølge | Forsøk 1 og 2: Pos eller Neg** | |
| Prøve 3: prøveforsøk | ||
| Forsøk 4 og 5: Pos eller Neg** | ||
| Test prøvevarighet | 2 min. | |
| * Forsøk ble pseudorandomisert slik at mus alltid hadde to Pos og to Neg-forsøk per dag | ||
| ** Forsøk ble pseudorandomisert slik at mus alltid hadde en Pos og en Neg-prøve før og etter testforsøket | ||
Tabell 1: Oppsummering av eksperimentell design og tidsplan for opplæring og testing. Antall og rekkefølge på forsøk per dag for graveopplæring, diskrimineringstrening og testfaser i tillegg til eksperimentelle designdetaljer. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier.
| Detaljer for prøveversjon | |||||||
| Fase | Prøvetype | Duftende arm | Ikke-duftende arm | ||||
| Lukt cue | Begravd belønning | Utilgjengelig belønning | Lukt cue | Begravd belønning | Utilgjengelig belønning | ||
| Graving og diskrimineringstrening | Pos-opplæring | DS+ | Banan | Chow | Vann | Chow | Banan |
| Neg-opplæring | DS- | Ingen belønning | Banan + chow | Vann | Chow | Banan | |
| Testing | Test av salgssted | DS+ | Ingen belønning | Banan + chow | Vann | Ingen belønning | Banan + chow |
| Omsette test | DS- | Ingen belønning | Banan + chow | Vann | Ingen belønning | Banan + chow | |
| Tvetydig test | Mynte/ vaniljeblanding |
Ingen belønning | Banan + chow | Vann | Ingen belønning | Banan + chow | |
| Læringskriterium | Mus må grave dobbelt så lenge i DS+ potten (Pos-test) enn DS-potten (Neg-test), og grave i minst 3 s | ||||||
Tabell 2. Sammendrag av prøvedetaljer. Luktsignaler og belønninger presentert i hver prøvetype under graveopplæring, diskrimineringstrening og testfaser. DS(+): positiv diskriminerende stimulans, DS(-): negativ diskriminerende stimulans, Pos: positiv, Neg: negativ. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier. Se Supplerende tabell S2 i den opprinnelige artikkelen for den utvidede tabellen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Resultatene som presenteres her gjenspeiler relevante funn fra eksperiment 1 av Resasco et al.19. Emner i dette eksperimentet var 18 kvinnelige C57BL/6NCrl ('C57') og 18 Balb/cAnNCrl ('Balb') mus. Dyr ankom anlegget ved 3-4 uker og ble tilfeldig tildelt miljøberikede eller konvensjonelle boligbehandlinger (henholdsvis EH eller CH) i blandede strekkkvartetter25. Hvert bur inneholdt en C57 og en Balb, i tillegg til to DBA / 2NCrl mus som brukes i et annet eksperiment. Her tillot bruken av kvinnelige mus gruppehus av denne sosiale arten med miljøberikelse, samtidig som man unngår forhøyet aggresjon og ressursbevoktning som kan forekomme hos hannmus26 (selv om det er lagt merke til at oppgaven også er brukt i ikke-berikede mannlige nakenmus19). CH-mus ble holdt i åpne, gjennomsiktige polyetylenburer (27L x 16W x 12H cm; n = 9) med maiskolbe sengetøy, to typer hekkemateriale (krympede papirstrimler og bomullshefter; Figur 2A), og en papirkopp "ly". EH-merder var ugjennomsiktig plast, som måler 60L x 60W x 30H cm3 med ett rødt plexiglassvindu for observasjoner (n = 9; Figur 2B;C). Disse forholdene er kjent for å forbedre velferden: inneholder ulike berikelser (som beskrevet tidligere av Nip et al.27) at mus er motivert til å få tilgang til28, og som reduserer atferd som indikerer dårlig velferd (f.eks. stereotypisk oppførsel, aggresjon og depresjonslignende inaktivitet 27,28,29 ). Hvert EH-bur inkluderte også et vedlagt "anneks" bur (identisk med CH-bur, men inneholder bare sengetøy), som mus fritt kunne få tilgang til via en tunnel (figur 2C). Anneksburer tillot enkel fangst og håndtering av EH-mus opplært til å gå inn i dette vedlegget for matbelønninger når en kopp full av søt havrekorn ble rystet. Når en mus kom inn i anneksburet, kunne tilgangstunnelen blokkeres og mus kunne lett fjernes fra bur ved hjelp av kopp eller tunnelhåndtering21. Denne tilnærmingen unngikk dermed stressende "jage" gjennom komplekse berikede miljøer30. Mat og vann var tilgjengelig ad libitum og kolonirommet ble opprettholdt ved 21 ± 1 °C og 35%-55% relativ fuktighet, på en omvendt 12:12 h lyssyklus (lysene av kl 06:00 og på ved 18:00). Mus ble differensialt plassert i 5 uker før oppstart av gravetrening i apparatet (se tidslinje i figur 2D).
Mus gjennomgikk opplæring og testing i JB-oppgaven som beskrevet i protokollen ovenfor. Ventetid for å grave i duftarmen i løpet av den første og fulle 2 min med positive, negative og tvetydige testforsøk ble brukt til å teste for boligeffekter på JB. Her ble data analysert ved hjelp av generaliserte lineære blandede modeller, og brukte transformasjoner der det var nødvendig for å oppfylle forutsetninger om normalitet og homogenitet. Se Resasco et al.19 for en detaljert beskrivelse av analyser (f.eks. modellvalg). Kort sagt inkluderte de gjentatte tiltaksmodellene alltid prøvetype, hus, stamme, prøvetype x hus, DS + lukt, prøvetype x stamme, prøvetype x DS + lukt, prøvetype x hus x DS + lukt, bur (en tilfeldig effekt nestet i hus og DS + lukt) og muse-ID (en tilfeldig effekt nestet i bur, hus, DS + lukt og belastning). De enkle effektene av boliger på latens ble bestemt fra prøvetypen x Bolig ved beregning av minste kvadraters gjennomsnitt31. Merk at tosidige p-verdier rapporteres gjennomgående for å demonstrere undersøkelse av behandlingseffekter, men det opprinnelige valideringsarbeidet til Resasco et al.19 brukte ensidige p-verdier der det var hensiktsmessig32 siden ett spesifikt svar var nødvendig for å validere oppgaven (se Resasco et al.19 for valideringsdiskusjon).
Før domsbias kan vurderes i en hvilken som helst dyreoppgave, er det avgjørende at to tekniske kriterier oppfylles: for det første må dyr lykkes med å diskriminere mellom positive og negative signaler (dvs. oppfylle læringskriterier). For dyr som oppfyller dette kriteriet, må det da påvises at tvetydig signal tolkes som mellomliggende. Hvis en av disse ikke er oppfylt, kan det ikke gjøres slutninger om domsbias og tilsvarende affektive tilstander. I dette eksperimentet oppfylte alle unntatt fire C57-mus læringskriterier, og en C57 ble fjernet før de testet for barbering av en burkamerat (n = 31). I både første og hele 2 min testing var Trial Type x DS+ Odor signifikant (1 min: F2,62 = 5,67, p = 0,006; 2 min: F2,62 = 5,74, p = 0,005), som avslører at Mint DS+ mus uventet tolket tvetydige luktblandinger som positive (som om 100% mynte), mens Vanilla DS + mus behandlet de samme tvetydige luktblandingene som middels (figur 3A, B). Dette funnet indikerte at bare Vanilla DS+ mus oppfylte det tekniske kravet om å behandle duftblandingen som mellomliggende mellom DS + og DS-, og dermed ble Mint DS + mus utelukket fra påfølgende JB-analyser.
For Vanilla DS+ mus ble enkle effekter av boliger beregnet fra prøvetype x boligbegrep31. Innenfor denne gruppen påvirket Bolig grave latencies med CH dyr er tregere enn EH å grave i tvetydige studier, men ikke i positive eller negative studier. Dette var sant etter 1 min (tvetydig: t = 2,27, d.f. = 92,94, p = 0,014, Cohens d = 1,148; positiv: t = 0,22, d.f. = 92,94, p = 0,414, Cohens d = 0,110; negativ: t = 0,80, d.f. = 92,94, p = 0,214, Cohens d = 0,404; se figur 4A) og etter hele 2 min (tvetydig: t = 2,14, d.f. = 91,89, p = 0,018, Cohen's d = 1,083; positiv: t = 0,39, d.f. = 91,89, p = 0,348, Cohens d = 0,198; negativ: t = 0,61, d.f. = 91,89, p = 0,273, Cohens d = 0,308; se figur 4B), selv om prøvetype x hus x DS + lukt (1 min: F3,65,37 = 0,36, p = 0,7835; 2 min: F3,65,37 = 0,49, p = 0,688) og Prøvetype x Hus (1 min: F2,62 = 1,66, p = 0,198; 2 min: F2,62 = 1,41, p = 0,252) utgjorde ikke signifikant variasjon. Disse pessimistiske tolkningene av tvetydige signaler fra CH-mus gjenspeiler negative vurderingsbias som indikerer negativ påvirkning.
Figur 2: Boligbehandlinger og eksperimenttidslinje. (A) CH laboratoriebur. (B) Overhead visning av EH. (C) Sett forfra eh med vedlagt "anneks" bur for å lette musfangst / håndtering. (D) Eksperimentell tidslinje og sammendrag av positive, negative og tvetydige trenings- og testforsøk. DS(+): positiv diskriminerende stimulans, DS(-): Negativ diskriminerende stimulans, AMB: tvetydig blanding (50% vanilje-50% mynte), B: banan chip, C: Rodent diett ('chow'), X: ingen mat belønninger. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Avgjøre om mus oppfyller kravene til JB-vurdering. Å grave latens minst firkantede midler (±standard feil) under positive, negative og tvetydige testforsøk. (A) 1 min grave latens hos mus som mottar mynte (M, n = 15) eller vanilje (V, n = 16) som den positive diskriminerende stimulansen (DS+) (data Box Cox forvandlet). (B) 2 min grave latens i de samme fagene (data logaritmisk forvandlet). I begge tidsperiodene oppfylte Vanilla DS+ mus det tekniske kravet om å tolke tvetydige signaler som mellomliggende. Mint DS+ mus klarte ikke å gjøre det (i stedet tolker tvetydig signal som positiv) og ble følgelig eliminert fra påfølgende JB-analyser. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Virkning av boligbehandling på effektmodulert JB. Grave latens minst firkantede midler (±standard feil) under positive, negative og tvetydige testforsøk. (A) 1 min grave latens i Vanilla DS + mus fra konvensjonelle (CH, n = 7) eller beriket (EH, n = 9) hus (data Box Cox transformert). (B) 2 min grave latens i de samme fagene (data logaritmisk forvandlet). I begge tidsperiodene viste CH-dyr betydelig lengre ventetider for å grave under tvetydige studier enn EH-konsifikter, noe som indikerer negativ JB. Gjengitt fra Resasco et al.19 med tillatelse fra Elsevier. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den duftbaserte graveprotokollen og resultatene som er skissert her, viser denne nye JB-oppgavens evne til å oppdage endringer i musens affektive tilstand. Oppgaven presenterer dermed et verdifullt verktøy for ulike forskningsfelt. I likhet med enhver JB-oppgave, for å vurdere dyr, er det viktig at dyr først lærer å diskriminere mellom signaler (trinn 4.7.3) og at den tvetydige stimulansen tolkes som mellomliggende (trinn 5.3). Selv om det er enkelt, kan det være utfordrende å oppfylle disse kravene, spesielt i laboratoriemus som over 15 tidligere forsøk på å utvikle og implementere en mus JB-oppgave har mislyktes19. Her spilte flere komponenter en viktig rolle i å oppfylle disse tekniske kriteriene og bidro til suksessen og nytten av oppgaven.
For det første fremmet den etologiske utformingen av oppgaven vellykket diskrimineringslæring siden både de diskriminerende signalene og de nødvendige svarene var biologisk relevante: mus har imponerende olfaktoriske evner, noe som gjør dem i stand til rask læring og betydelige minnespenn når de presenteres med luktstimuli33, og de er naturlig drevet til å utføre graving for generell utforskning, foraging og burrow konstruksjon24, 34. Videre viste motvekt av DS + lukt forskjeller i måtene som Vanilla DS + og Mint DS + mus tolket den tvetydige blandingen, og bekreftet at den tvetydige signalet ble tolket som mellomliggende for Vanilla DS + mus, men ikke for Mint DS + mus. Det anbefales derfor at bare Vanilla brukes som DS+ for fremtidig arbeid ved hjelp av ekstraktmerkene og musestammene som brukes her. Det er viktig at selv om motvekt ga vellykkede resultater i det nåværende eksperimentet, oppfordrer vi forskere til å gjennomføre pilottester for å identifisere passende tvetydige blandinger hvis de implementerer endringer, siden motvekt noen ganger kan legge til betydelig støy i dataene, noe som øker risikoen for maskering av behandlingseffekter35.
Selv når disse viktige kriteriene er oppfylt, er JB ikke alltid lett å oppdage, kanskje på grunn av de små behandlingseffektstørrelsene som disse eksperimentene vanligvis gir15. For å sikre oppgavefølsomhet brukes derfor et unikt Go/Go-design siden denne tilnærmingen har vist seg å være mer følsom for endringer i dyrepåvirkning enn Go/No-Go-design i andre arter15. Bruken av en ikke-dufterende arm som inneholder en belønning med lav verdi i alle forsøk, skiller imidlertid denne oppgaven fra tidligere mislykkede forsøk på å validere en Go/Go JB-oppgave for mus 36,37,38. Her, under positive forsøk, velger mus mellom en høyverdig belønning i DS + -armen og en belønning med lav verdi i den unscented armen; og i negative forsøk velger de mellom ingen belønning i DS-armen og en belønning med lav verdi i den ikke-duftende armen. Selv om dette krever at mus lærer en mer kompleks oppgave (dvs. diskriminering mellom signaler som forutsier forskjellige verdier av belønning, i stedet for bare å belønne tilstedeværelse eller fravær), ser det ut til at det å ha et konsistent alternativ, der en belønning med lav verdi alltid var til stede, kan ha gjort trening og testing mindre stressende for mus og forbedret læring (med 86% av musene som oppfyller læringskriterier). Selv om mus ofte antas å være utfordrende å trene eller ute av stand til å lære vanskelige oppgaver18, tyder resultatene her på at deres evner ikke bør undervurderes, og at design av lavt stress, etologiske oppgaver kan være en mer effektiv tilnærming for å oppdage endringer i påvirkning enn enklere oppgaver eller de med strengere konsekvenser (f.eks. å involvere straff som luftpust eller hvitt lys i stedet for bare å belønne fravær39, 40,41).
Til slutt, for å ytterligere redusere stressfaktorer som ellers kunne forstyrre behandlingseffekter og innføre uønsket variasjon, ble humane håndteringsmetoder implementert21. Her ble mus bare håndtert via kopp- eller tunnelmetoder gjennom hele livet (inkludert til og fra transportbur og JB-apparatet) for å unngå de aversive effektene av tradisjonell halehåndtering21. I tillegg til dette ble EH-dyr opplært til frivillig å gå inn i et anneksbur for håndtering, og dermed unngå stressende "jage" gjennom komplekse miljøer. Sammen førte denne tilnærmingen til påvisning av pessimistiske domsbias hos CH-mus gjennom lengre ventetider som svar på tvetydige signaler. Fremtidige forskere bør på samme måte vurdere om aspekter ved deres behandlinger av interesse, bolig eller husdyrholdspraksis har potensial til å maskere behandlingseffekter eller indusere gulveffekter (dvs. hvor alle dyr viser markert pessimisme, og negerer oppgavens evne til å oppdage mer subtile behandlingsforskjeller) slik at disse kan forebygges eller reduseres.
Ytterligere replikering og presisering av denne lovende oppgaven er nå nødvendig. Til dags dato har denne JB-oppgaven bare blitt brukt på dyr som opplever langvarig, lav opphisselse negativ påvirkning (som følge av restriktiv bolig eller kronisk sykdom19). Det er derfor viktig at fremtidig arbeid tar sikte på å teste følsomheten til denne oppgaven til akutte stressfaktorer og høy-opphissende negative affektive tilstander. Videre vil maksimering av verdien av denne oppgaven også innebære å replikere studier som undersøker test-retest pålitelighet av enkeltpersoner til samme, eller flere tvetydige sonder. Re-testing med de samme sondene vil tillate forskere å teste hypoteser om endringer i påvirkning over tid, mens eksponering av forsøkspersoner for et spekter av tvetydige signaler (dvs. nær positive, mellomliggende og nær negative) potensielt kan tillate identifisering av ulike typer negative tilstander (spesielt depresjon- versus angstlignende forhold)11,42 . Ytterligere valideringseksperimenter bør også studere verdien av kortere protokoller, samt potensielle forskjeller mellom stammer og kjønn (selv om den opprinnelige publikasjonen løser disse problemene, og bruker en kortere protokoll for å vurdere påvirkning hos mannlige mus19). Faktisk kan denne oppgaven potensielt utvides til alle gnagere som er iboende motivert til å gjøre burrows43,44 forutsatt at passende størrelsesendringer er gjort, og validering er bekreftet. Slike replikasjons- og raffinementer er viktige siden ingen andre gyldige JB-oppgaver er utviklet for mus til dags dato, og siden JB-oppgaver er følsomme for både valens og intensitet av affektive tilstander (som skissert i introduksjonen), kan noe som de fleste indikatorer på dyrepåvirkning ikke klarer å gjøre (f.eks. hypothalamus-hypofyse-binyreaktivitet kan endres som svar på både positive og negative erfaringer7, 45).
Totalt sett representerer utviklingen av en mus JB-oppgave et lovende nytt verktøy og åpner døren for stor fremgang i vurderingen av musepåvirkning. Mus er de mest brukte vertebratene i både grunnleggende og translasjonell forskning17, og denne oppgaven gir et middel til å svare på viktige spørsmål om velferden til disse titalls millioner dyrene som brukes globalt, samt koblingene mellom påvirkning og sykdommene eller forholdene de brukes til å modellere. Selv om bruken av denne oppgaven ikke anbefales for den daglige velferdsvurderingen, kan eksperimentell undersøkelse av bolig- og husdyrholdspraksis bidra til å identifisere raffinementer som fremmer musevelferd og hjelp til å identifisere mer subtile tegn på dyrelidelse som kan observeres ved burkanten. Gitt den humane og potensielt berikende karakteren av denne oppgaven, og de lave økonomiske kostnadene ved å implementere protokollen, har denne nye JB-oppgaven stor nytte.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter å avsløre.
Acknowledgments
Forfatterne er takknemlige til Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam og Stephanie Dejardin for deres bidrag til Reseasco et al.19 valideringsarbeid som denne protokollen er basert på. Vi vil også takke musene og våre fantastiske dyrepleieteknikere, Michaela Randall og Michelle Cieplak.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Absolute ethanol | Commercial alcohol | P016EAAN | Dilute to 70% with distilled water, for cleaning |
| Centrifuge tubes | Fischer | 55395 | 15 mL tubes used to dilute essences here. However, size may be selected based on total volume required for sample size |
| Cheerios (original) | Cheerios | N/A | Commercially available. Used as reward to train animals to enter annex cage for handling |
| Corncob bedding | Envigo | 7092 | Teklad 1/8 corncob bedding used in digging pots and animal cages |
| Cotton pads | Equate | N/A | Commercially available. Modified in lab to fit within tissue cassettes for scent dispensing |
| Digging pots | Rubbermaid | N/A | Commercially available. Containers were modified to fit the apparatus in the lab |
| Dried, sweetened banana chips | Stock and Barrel | N/A | Commercially available. High value reward in JB task |
| JB apparatus | N/A | The apparatus was made in the lab | |
| JWatcher event recording software | Animal Behavior Laboratory, Macquarie University | Version 1.0 | Freely available for download online. Used to score digging behavior during JB task |
| Mint extract | Fleibor | N/A | Commercially "Menta (Solución)". Discriminative stimulus odor |
| Rodent Diet | Envigo | 2914 | Teklad global 14% protein rodent maintenance diets. Low value reward in JB task and regular diet in home cage |
| SAS statistical software | SAS | Version 9.4 | Other comparable software programs (e.g. R) are also appropriate |
| Vanilla extract | Fleibor | Commercially available "Vainilla (Solución)". Discriminative stimulus odor | |
| Video camera | Sony | DCR-SX22 | Sony handycam. |
References
- Mathews, A., MacLeod, C. Cognitive vulnerability to emotional disorders. Annual Review of Clinical Psychology. 1, 167-195 (2005).
- Mathews, A., MacLeod, C.
- Blanchette, I., Richards, A. The influence of affect on higher level cognition: A review of research on interpretation, judgement, decision making and reasoning. Cognition and Emotion. 24 (4), 561-595 (2010).
- MacLeod, C., Cohen, I. L. Anxiety and the interpretation of ambiguity: A text comprehension study. Journal of Abnormal Psychology. 102 (2), 238-247 (1993).
- Everaert, J., Podina, I. R., Koster, E. H. W. A comprehensive meta-analysis of interpretation biases in depression. Clinical Psychology Review. 58, 33-48 (2017).
- Haselton, M. G., Nettle, D. The paranoid optimist: An integrative evolutionary model of cognitive biases. Personality and Social Psychology Review. 10 (1), 47-66 (2006).
- Mendl, M., Paul, E. Getting to the heart of animal welfare. The study of animal emotion. Stichting Animales. , Netherlands. (2017).
- Harding, E. J., Paul, E. S., Mendl, M. Cognitive bias and affective state. Nature. 427 (6972), 312 (2004).
- Douglas, C., Bateson, M., Walsh, C., Bédué, A., Edwards, S. A. Environmental enrichment induces optimistic cognitive biases in pigs. Applied Animal Behaviour Science. 139 (1-2), 65-73 (2012).
- Paul, E. S., Harding, E. J., Mendl, M. Measuring emotional processes in animals: The utility of a cognitive approach. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (3), 469-491 (2005).
- Mendl, M., Burman, O. H. P., Parker, R. M. A., Paul, E. S. Cognitive bias as an indicator of animal emotion and welfare: Emerging evidence and underlying mechanisms. Applied Animal Behaviour Science. 118 (3-4), 161-181 (2009).
- Rygula, R., Pluta, H., Popik, P.
- Boissy, A., et al. Assessment of positive emotions in animals to improve their welfare. Physiology and Behavior. 92 (3), 375-397 (2007).
- Ross, M., Garland, A., Harlander-Matauschek, A., Kitchenham, L., Mason, G. Welfare-improving enrichments greatly reduce hens' startle responses, despite little change in judgment bias. Scientific Reports. 9 (1), 1-14 (2019).
- Lagisz, M., et al. Optimism, pessimism and judgement bias in animals: A systematic review and meta-analysis. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 118, 3-17 (2020).
- Canadian Council on Animal Care CCAC Animal Data Report 2019. , Available from: https://ccac.ca/Documents/AUD/2019-Animal-Data-Report.pdf (2019).
- Report From the Commission to the European Parlaiment and the Council. European Commission. , Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0016&from=EN (2020).
- Cryan, J. F., Holmes, A. Model organisms: The ascent of mouse: Advances in modelling human depression and anxiety. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (9), 775-790 (2005).
- Resasco, A., et al. Cancer blues? A promising judgment bias task indicates pessimism in nude mice with tumors. Physiology and Behavior. 238, 113465 (2021).
- Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 40 (9), 1769-1777 (2020).
- Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: The major role of non-aversive handling. Scientific Reports. 7, 44999 (2017).
- Gygax, L. The A to Z of statistics for testing cognitive judgement bias. Animal Behaviour. 95, 59-69 (2014).
- Gaskill, B. N., Garner, J. P. Power to the people: Power, negative results and sample size. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 59 (1), 9-16 (2020).
- MacLellan, A., Adcock, A., Mason, G.
- Walker, M., et al. Mixed-strain housing for female C57BL/6, DBA/2, and BALB/c mice: Validating a split-plot design that promotes refinement and reduction. BMC Medical Research Methodology. 16 (11), (2016).
- Weber, E. M., Dallaire, J. A., Gaskill, B. N., Pritchett-Corning, K. R., Garner, J. P. Aggression in group-housed laboratory mice: Why can't we solve the problem. Lab Animal. 46 (4), 157-161 (2017).
- Nip, E., et al. Why are enriched mice nice Investigating how environmental enrichment reduces agonism in female C57BL / 6, DBA / 2, and BALB / c mice. Applied Animal Behaviour Science. 217, 73-82 (2019).
- Tilly, S. C., Dallaire, J., Mason, G. J. Middle-aged mice with enrichment-resistant stereotypic behaviour show reduced motivation for enrichment. Animal Behaviour. 80 (3), 363-373 (2010).
- Fureix, C., et al. Stereotypic behaviour in standard non-enriched cages is an alternative to depression-like responses in C57BL/6 mice. Behavioural Brain Research. 305, 186-190 (2016).
- Nip, E. The long-term effects of environmental enrichment on agonism in female C57BL/6, BALB/c, and DBA/2 mice. Thesis Dissertation. , University of Guelph. (2018).
- Wei, J., Carroll, R. J., Harden, K. K., Wu, G. Comparisons of treatment means when factors do not interact in two-factorial studies. Amino Acids. 42 (5), 2031-2035 (2012).
- Ruxton, G. D., Neuhäuser, M. When should we use one-tailed hypothesis testing. Methods in Ecology and Evolution. 1 (2), 114-117 (2010).
- Young, J. W., et al. The odour span task: A novel paradigm for assessing working memory in mice. Neuropharmacology. 52 (2), 634-645 (2007).
- Latham, N., Mason, G. From house mouse to mouse house: The behavioural biology of free-living Mus musculus and its implications in the laboratory. Applied Animal Behaviour Science. 86 (3-4), 261-289 (2004).
- Jones, S., et al. Assessing animal affect: an automated and self-initiated judgement bias task based on natural investigative behaviour. Scientific Reports. 8 (1), 12400 (2018).
- Novak, J., et al. Effects of stereotypic behaviour and chronic mild stress on judgement bias in laboratory mice. Applied Animal Behaviour Science. 174, 162-172 (2016).
- Krakenberg, V., von Kortzfleisch, V. T., Kaiser, S., Sachser, N., Richter, S. H. Differential effects of serotonin transporter genotype on anxiety-like behavior and cognitive judgment bias in mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 13, 263 (2019).
- Krakenberg, V., et al. Technology or ecology? New tools to assess cognitive judgement bias in mice. Behavioural Brain Research. 362, 279-287 (2019).
- Krakenberg, V., et al. Effects of different social experiences on emotional state in mice. Scientific Reports. 10, 15255 (2020).
- Bračić, M., Bohn, L., Krakenberg, V., Schielzeth, H., Kaiser, S. Once an optimist, always an optimist? Studying cognitive judgment bias in mice. EcoEvoRxiv. , (2021).
- Jones, S., Paul, E. S., Dayan, P., Robinson, E. S. J., Mendl, M. Pavlovian influences on learning differ between rats and mice in a counter-balanced Go/NoGo judgement bias task. Behavioural Brain Research. 331, 214-224 (2017).
- Roelofs, S., Boleij, H., Nordquist, R. E., vander Staay, F. J. Making decisions under ambiguity: Judgment bias tasks for assessing emotional state in animals. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 10 (119), 1-16 (2016).
- Sherwin, C. M., Haug, E., Terkelsen, N., Vadgama, M. Studies on the motivation for burrowing by laboratory mice. Applied Animal Behaviour Science. 88 (3-4), 343-358 (2004).
- Deacon, R. M. J. Burrowing: A sensitive behavioural assay, tested in five species of laboratory rodents. Behavioural Brain Research. 200 (1), 128-133 (2009).
- MacDougall-Shackleton, S. A., Bonier, F., Romero, L. M., Moore, I. T. Glucocorticoids and "stress" are not synonymous. Integrative Organismal Biology. 1 (1), 1-8 (2019).
