Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Koku Alma Kazma Görevi Yoluyla Fare Yargısı Önyargısının Değerlendirilmesi

Published: March 4, 2022 doi: 10.3791/63426
Automatic Translation
*1, *2,3, 4, 1
1Department of Integrative Biology, University of Guelph, 2Institute of Cell Biology and Neurosciences, National Scientific and Technical Research Council-University of Buenos Aires, 3Laboratory of Experimental Animals, Faculty of Veterinary Sciences, National University of La Plata, 4Department of Animal Biosciences, University of Guelph
* These authors contributed equally

Summary

Bu makalede, yeni bir fare yargısı önyargı protokolünün ayrıntılı bir açıklaması sağlanmaktadır. Bu koku alma kazı görevinin duygusal duruma duyarlılığının kanıtı da gösterilmiştir ve çeşitli araştırma alanlarındaki faydası tartışılmaktadır.

Abstract

Yargı önyargıları (JB), olumlu ve olumsuz duygusal / duygusal durumdaki bireylerin belirsiz bilgileri yorumlama biçimindeki farklılıklardır. Bu fenomen uzun zamandır insanlarda gözlemlenmiştir; pozitif durumdaki bireyler belirsizliğe 'iyimser' olarak tepki verirken, olumsuz durumdaki bireyler bunun yerine 'kötümserlik' göstermektedir. Hayvan etkisini değerlendirmeyi amaçlayan araştırmacılar, bu farklı tepkilerden yararlanarak, yargı yanlılığını duygusal durumun bir göstergesi olarak değerlendirmek için görevler geliştirmişlerdir. Bu görevler, çeşitli türler ve araştırma alanları arasında giderek daha popüler hale geliyor. Bununla birlikte, laboratuvar fareleri, araştırmada en yaygın kullanılan omurgalılar ve duygusal bozuklukları modellemek için büyük ölçüde güvenilen bir tür için, yalnızca bir JB görevi, duygusal durumdaki değişikliklere duyarlı olarak başarıyla doğrulanmıştır. Burada, bu yeni murin JB görevinin ayrıntılı bir tanımını ve fare etkisine duyarlılığının kanıtlarını sunuyoruz. İyileştirmeler hala gerekli olsa da, fare JB'sinin değerlendirilmesi, hem fare refahı ile ilgili pratik soruları hem de translasyonel araştırmalarda duygusal durumun etkisiyle ilgili temel soruları cevaplamak için kapıyı açar.

Introduction

Duygusal olarak modüle edilmiş yargı yanlılığını ölçmenin (bundan böyle JB), hayvanların duygusal durumlarını incelemek için yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Bu yenilikçi yaklaşım, olumlu veya olumsuz duygusal durumlar (duygular ve uzun vadeli ruh halleri) yaşayan insanlar bilgiyi işleme biçimlerindeki farklılıkları güvenilir bir şekilde gösterdikleri için insan psikolojisinden ödünç alır 1,2,3. Örneğin, anksiyete veya depresyon yaşayan insanlar nötr yüz ifadelerini olumsuz olarak veya nötr cümleleri tehdit edici olarak yorumlayabilir 4,5. Bu önyargıların uyarlanabilir bir değere sahip olması ve bu nedenle 6,7 türleri arasında korunması muhtemeldir. Hayvan etkisini değerlendirmeyi amaçlayan araştırmacılar, bu fenomenden akıllıca yararlanarak, iyimserliği nötr veya belirsiz ipuçlarına yanıt olarak artan ödül beklentisi olarak ve kötümserliği ceza veya ödül yokluğu beklentisinin artması olarak operasyonel hale getirdiler 8,9. Bu nedenle, deneysel bir ortamda, belirsiz uyaranlara verilen iyimser ve kötümser tepkiler, sırasıyla10,11 olumlu ve olumsuz etki göstergeleri olarak yorumlanabilir.

Diğer hayvan etkisi göstergeleriyle karşılaştırıldığında, JB görevleri, duygusal durumların hem değerini hem de yoğunluğunu tespit edebildikleri için özellikle değerli araçlar olma potansiyeline sahiptir10,11. JB görevlerinin pozitif durumları tespit etme yeteneği (örneğin, Rygula ve ark.12), hayvan etkisinin çoğu göstergesi negatif durumların tespiti ile sınırlı olduğundan özellikle yararlıdır 13. JB görevleri sırasında, hayvanlar tipik olarak, belirsiz bir ipucu (örneğin, ara ton) ile sunulmadan önce, ödülü öngören olumlu bir ayrımcı ipucuna (örneğin, yüksek frekanslı ton) ve cezayı öngören negatif bir ayrımcı ipucuna (örneğin, düşük frekanslı ton) yanıt vermek üzere eğitilir8. Belirsiz ipuçlarına yanıt olarak, bir hayvan 'iyimser olarak' olumlu ipucu için eğitilmiş cevabı gerçekleştirirse (ödül bekliyormuş gibi), bu olumlu bir yargı önyargısını gösterir. Alternatif olarak, hayvanlar cezadan kaçınmak için olumsuz eğitimli tepki gösterirlerse, bu 'kötümserliğin' veya olumsuz yargı önyargısının göstergesidir.

Harding ve meslektaşları8 tarafından hayvanlar için ilk başarılı JB görevinin geliştirilmesinden bu yana, çeşitli araştırma alanlarında çok çeşitli türler için çeşitli JB görevleri geliştirilmiştir7. Ancak artan popülaritelerine rağmen, hayvan JB görevleri genellikle emek yoğundur. Dahası, belki de metodolojik olarak onlara ilham veren insan görevlerinden farklı oldukları için, bazen boş veya sezgisel olmayan sonuçlar üretirler14 ve genellikle sadece küçük tedavi etkisi boyutları15 verirler. Sonuç olarak, JB görevlerinin geliştirilmesi ve uygulanması zor olabilir. Aslında, araştırmada en yaygın kullanılan omurgalılar olan laboratuvar fareleri için 16,17 ve duyuşsal bozuklukları modellemek için büyük ölçüde güvenilen bir tür18, yalnızca bir JB görevi, son on yılda birçok girişime rağmen, duygusal durumdaki değişikliklere duyarlı olarak başarıyla doğrulanmıştır 19 (bkz.  özet için). Bu makalede, yakın zamanda doğrulanmış murin JB görevi, biyolojik olarak ilgili tasarımını detaylandırarak ve bu insancıl görevin fare etkisiyle ilgili önemli hipotezleri test etmek için uygulanabileceği yolları vurgulamaktadır. Genel olarak, protokol, farelerde JB üzerindeki herhangi bir ilgi değişkeninin duygusal etkilerini araştırmak için uygulanabilir. Bu, burada açıklandığı gibi kategorik tedavi değişkenlerini (ilaç veya hastalık etkileri, çevresel koşullar, genetik arka plan vb.) veya sürekli değişkenlerle ilişkileri (fizyolojik değişiklikler, ev kafesi davranışları, vb.) İçerir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Deneyler, Guelph Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi (AUP #3700) tarafından onaylanmış, Kanada Hayvan Bakımı Konseyi yönergelerine uygun olarak yürütülmüş ve ARRIVE (Hayvan Araştırması: In Vivo Deneylerin Raporlanması)20 gerekliliklerine uygun olarak rapor edilmiştir.

1. Deney hazırlama

  1. Deneysel tasarım (bkz. Tablo 1).
    NOT: Bu davranış testi, farelerin yüksek veya düşük değerli ödüller için kazması gereken koku tabanlı bir Go / Go kazma görevidir. Dikdörtgen bir arena kullanır (Şekil 1) iki kollu, bir kolu kokulu, diğeri kokusuzdur. Aşağıda özetlendiği gibi, fareler belirsiz bir koku karışımı ile sunulmadan önce pozitif ve negatif koku ipuçlarını ayırt etmek için eğitilmiştir.
    1. Kafesleri nane veya vanilya pozitif ayrımcı uyaran (DS+) gruplarına sözde rastgele olarak aşağıdaki gibi atayın.
      NOT: Bu protokol yalnızca vanilya DS+ koku karışımına atanan fareler için doğrulanmıştır (ayrıntılar için Temsili Sonuçlar ve Resasco ve ark.19'a bakınız). Bununla birlikte, DS+, DS- ve belirsiz karışımların geçerli JB değerlendirmesi gereksinimlerini karşıladığını doğrulamak için pilot testlerin yapılması şiddetle tavsiye edilir (adım 4.7.3 ve 5.3). Bu nedenle, burada özetlenen yöntemler, JB'nin (vanilya DS + fareleri) değerlendirilmesi için gereklilikleri başarıyla karşılayan bir grubun ve bunu yapamayan bir grubun (nane DS + fareleri) bir örneğini sağlamak için hem vanilya hem de nane DS + 'nın test edilmesini içerir. Önceki pilot testler bu tür bir sorunu önceden tanımlayacaktır.
    2. Nane DS + fareleri: Bu fareler için, eğitim için arena kurulumu sırasında (aşağıdaki adım 1.4'e bakın), nane kokusu ipucu ile yüksek değerli bir ödül içeren koku dağıtıcılarını ve saksıları işaretleyin ve vanilya kokusu ipucu ile ödül içermeyenleri işaretleyin.
    3. Vanilya DS + fareleri: Bu fareler için, eğitim için arena kurulumu sırasında (aşağıdaki adım 1.4'e bakın), vanilya koku ipucu ile yüksek değerli bir ödül içeren koku dağıtıcılarını ve saksıları işaretleyin ve nane kokusu ipucu ile ödül içermeyenler.
      NOT: Bu görev, güçlendirilmiş eğitim denemelerinden ve güçlendirilmemiş test denemelerinden oluşur. Güçlendirilmemiş test denemeleri sırasında, fareler için hiçbir ödüle erişilemez (aşağıdaki adım 1.4.3'e bakın) ve hem nane hem de vanilya DS + fareleri için belirsiz koku ipucu aynı 1: 1 nane / vanilya karışımıdır.
    4. Kafesleri sol veya sağ kokulu kol gruplarına sözde rastgele olarak atayın (DS+ koku grupları arasında dengeleme) aşağıdaki gibi.
    5. Sol: Bu fareler için, eğitim ve test için arena kurulumu sırasında (aşağıdaki adım 1.4'e bakın), sol kolu uygun DS + veya DS koku ipucu ile işaretleyin ve sağ kolun her zaman kokusuz olduğundan emin olun (yalnızca damıtılmış su ile işaretlenmiştir).
    6. Sağ: Bu fareler için, eğitim ve test için arena kurulumu sırasında (aşağıdaki adım 1.4'e bakın), sağ kolu uygun DS + veya DS koku ipucu ile işaretleyin ve sol kolun her zaman kokusuz olduğundan emin olun (yalnızca damıtılmış su ile işaretlenmiştir).
    7. Her hayvana rastgele aşağıdaki gibi bir "kör kod" atayın.
      NOT: Körleştirme, araştırmacının fareleri ele almasına ve davranışlarını puanlamasına izin verir, istenmeyen öznel önyargılardan kaçınarak hayvan kimliğinden veya tedavisinden habersiz kalır. Bu, ARRIVE (Hayvan Araştırması: In Vivo Deneylerin Raporlanması) yönergelerine ve diğer referans belgelerine uymak için zorunlu bir adımdır20.
    8. Her bir hayvan kimliğini ve atandıkları ilgili tedaviyi içeren bir e-tabloya kör kod için bir sütun ekleyin.
    9. Her hayvana, kafes numarası veya muamele ile ilgisi olmayan benzersiz bir kod (örneğin, bir harf ve sayı kombinasyonu "A2") rastgele atayın.
      NOT: Tüm randomizasyon rastgele sayı üreteci kullanılarak yapılmalıdır (örneğin, Random.org). Bu randomizasyon adımı sırasında, uygulanabilir olduğunda, tedavi, suş vb. Arasında denge kurun. Bunu, deneyler boyunca tedaviye "kör" kalmayacak bir araştırma görevlisi tarafından yaptırın. Bu kişi, önyargılı değerlendirmelerden kaçınmak için test sırasında veri toplamamalıdır.
    10. Tüm veri toplama sırasında, araştırmacıyı tedaviye kör tutmak için yalnızca hayvanın kör koduyla kazma ve kazma süresini kazmak için canlı ve video puanlama gecikmesi olan "kör" araştırmacıya sağlayın.
      NOT: Veri toplama sırasında kullanılan elektronik tablolar yalnızca hayvanın kör kodunu ve her deneme için kazma ve kazma süresine karşılık gelen gecikme süresini içerecektir. Deneylerin sonunda, ilgili hayvan kimliği ve tedavi bilgileri elektronik tabloya eklenebilir, böylece veri analizleri için araştırmacıları "kör etmez".
  2. Malzeme hazırlama.
    1. Yüksek değerli gıda ödülleri: kurutulmuş şekerli muz cipslerini elle yaklaşık 0,5 cm x 0,5 cm parçalara ayırın.
    2. Düşük değerli gıda ödülleri: Bir kesme tahtası ve bıçak kullanarak, kemirgen chow'u (hayvanların düzenli diyetlerinden) yaklaşık 0.125cm3 parçaya bölün.
      NOT: Yüksek ve düşük değerli ödülleri belirlemek için pilot testler, göreve başlamadan önce yapılmalıdır.
    3. Nane ve vanilya esansları: 1 mL'lik bir şırınga veya mikropipet kullanarak, etiketli santrifüj tüplerine nane ve vanilya özü ekleyin. 1:4 ekstraktlarını damıtılmış suyla seyreltin ve birkaç kez ters çevirerek karıştırın. Bunları günlük yapın ve karışımların taze ve tutarlı olmasını sağlamak için kullanmadan önce tekrar tekrar ters çevirin.
    4. Belirsiz koku karışımı: nane ve vanilya esansları seyreltildikten sonra, bir santrifüj tüpüne eşit hacimler ekleyin (seyreltilmiş esansların 1: 1 karışımını oluşturur). Bunları belirsiz koku karışımına verilen tepkileri test ettiği gün yapın ve karışımın taze ve tutarlı olmasını sağlamak için kullanmadan önce tekrar tekrar ters çevirin.
      NOT: Uygun seyreltmeleri ve ara koku karışımlarını tanımlamak için pilot testler, belirsiz probların kullanışlılığını sağlamak için şiddetle tavsiye edilir, çünkü yoğunluk üreticiler, partiler vb. arasında değişebilir. Birden fazla belirsiz ipucu sunulursa, fareleri pozitife yakın, orta noktaya, negatif test ipuçlarına rastgele atayın. Daha fazla ayrıntı için Tartışma bölümüne bakın.
    5. Pamuklu pedler: Her dairesel pamuklu pedi altı eşit parçaya bölün (koku dağıtıcı olarak kullanılan doku kasetlerine sığmalarını sağlar).
      NOT: Yüksek ve düşük değerli gıda ödüllerinin, pamuklu pedlerin ve koku karışımlarının hacimlerinin sayısı, test edilen deneklerin sayısına bağlı olacaktır. Her aşamada denek başına düşen deneme sayısı için lütfen Tablo 1'e ve her deneme türünde gerekli materyaller için Tablo 2'ye bakınız.
    6. Deney alanını tanımlayın: Koloni odasında veya başka bir yerde bir bankta eğitim ve test yapın. Farelerin aktif olduğu karanlık fazda tüm denemeleri kırmızı ışık altında yapın.
  3. Ev kafesinde kazmak için ön eğitim (deneylerden 1 hafta önce).
    1. Test edilen her kafes için, az miktarda mısır koçanı yatağını iki kazma kabına (tencerenin dibini örtecek kadar) dökün, böylece muamelelerin gömülürken tencerenin merkezinde kalmasına yardımcı olun.
    2. Bir tencereye, mısır koçanı tabakasının üzerine yüksek değerli ödül parçaları yerleştirin, böylece kafesteki her fare bir parçaya sahip olabilir (örneğin, üç fareden oluşan bir kafes için üç parça muz cipsi). Diğer tencereye, kafesteki her farenin bir parçaya sahip olabilmesi için mısır koçanı tabakasının üzerine düşük değerli ödül parçaları yerleştirin (örneğin, üç fareden oluşan bir kafes için üç parça chow).
    3. Her tenceredeki ikramların üzerine yavaşça mısır koçanı yatakları dökün, üzerlerini örtün ve saksıları 3 cm yüksekliğe kadar doldurun.
    4. Aynı anda her kafese 10 dakika boyunca bir yüksek değerli ve bir düşük değerli tencere yerleştirin. 10 dakika sonra, saksıları tüm kafeslerden çıkarın.
    5. Herhangi bir mısır koçanını atın ve tencerede kalan muameleleri yapın. Hayvan ve kafes kokularının gelecekteki denemeleri etkilemesini önlemek için tüm kapları% 70 etanol ile iyice silin.
    6. 1.3.1-1.3.5 arasındaki adımları art arda 5 gün boyunca günde bir kez yineleyin.
      NOT: Bu aşamanın amacı, tüm kafes arkadaşlarına resmi eğitimin başlamasından önce bir muamele kazma ve yeme fırsatı vermektir. Bu aynı zamanda yiyecek ödüllerine alışmayı kolaylaştırır.
  4. Arena eğitim ve test için kuruldu.
    1. Arenayı kırmızı ışık altında bir tezgaha yerleştirin. Arenanın tüm bileşenlerini, kazma kaplarını ve koku dağıtıcılarını, önceki denemelerden gelen tozu ve kokuları gidermek için% 70 etanol ile iyice silin.
    2. Kazma kaplarını aşağıdaki gibi hazırlayın.
    3. Uygun yiyecek ödüllerini "erişilemeyen bölmeye" yerleştirin (bkz. Şekil 1).
      NOT: Bu bölmeye dahil edilen ödüller, belirli bir denemede hangi ikramların (varsa) gömüldüğüne bağlıdır (bakınız Tablo 2). Böylece, her tencere her zaman iki bölme boyunca bir parça muz cipsi ve bir parça chow içerecektir.
      1. DS + koku kapları: güçlendirilmiş denemeler sırasında, erişilemeyen bölmeye bir parça chow yerleştirin ve bir parça muz yongasını tencerenin erişilebilir alanına gömün.
      2. DS- koku kapları: güçlendirilmiş denemeler sırasında, erişilemeyen bölmeye bir parça chow ve bir parça muz cipsi yerleştirin. Tencerenin erişilebilir alanında yiyecek ödülü bulunmayacaktır.
      3. Kokulu olmayan saksılar: güçlendirilmiş denemeler sırasında, erişilemeyen bölmeye bir parça muz çipi yerleştirin ve tencerenin erişilebilir alanına bir parça chow gömün.
      4. Tüm takviyesiz test denemeleri sırasında (pozitif, negatif ve belirsiz), erişilemeyen bölmeye bir parça chow ve bir parça muz çipi yerleştirin. Tencerenin erişilebilir alanında yiyecek ödülü bulunmayacaktır.
        NOT: Bu adım, gömülü ikramların kokusunun hangi kabın ödüllendirildiğini ortaya çıkarmasını önlemek içindir. Bu nedenle, iki bölme arasındaki bariyer, koku iletimini kolaylaştırmak için deliklidir.
    4. Gömülürken yiyecek ödüllerini ortada tutmak için her tencereye az miktarda mısır koçanı yatağı dökün. Uygun yiyecek ödülünün bir parçasını (bakınız Tablo 2) mısır koçanı tabakasının üzerine yerleştirin ve ikramların üzerine yavaşça mısır koçanı yatakları dökün, üzerlerine örtün ve saksıları 3 cm yüksekliğe kadar doldurun.
    5. 1 mL'lik bir şırınga veya mikropipet kullanarak, 0,1 mL'lik uygun koku karışımını (yani nane, vanilya veya belirsiz karışımlar) veya damıtılmış suyu (bakınız Tablo 2) çekin ve dairesel bir hareketle doğrudan mısır koçanının üzerine enjekte edin.
    6. Koku dağıtıcıları hazırlayın.
      1. Doku kasetinin tabanına bir pamuklu ped parçası yerleştirin. 1 mL'lik bir şırınga veya mikropipet kullanarak, 0,1 mL'lik uygun koku karışımını (yani nane, vanilya veya belirsiz karışımlar) veya damıtılmış suyu (bakınız Tablo 2) çekin ve pamuk parçasına enjekte edin. Bir koku dağıtıcısı oluşturan kokulu pamuğu içine almak için doku kasetini kapağıyla örtün.
    7. Kazma kaplarını kolların uçlarına ve koku dağıtıcılarını her kolun başına yerleştirin. Arena kollarına girişi engellemek ve başlangıç bölmesini oluşturmak için çıkarılabilir "kapıyı" kaset yuvalarının hemen önüne yerleştirin (bkz. Şekil 1).
      NOT: Kazma kapları, koku dağıtıcıları ve şırıngalar açıkça etiketlenmeli ve koku ipuçlarının kasıtsız karışmasını önlemek için deneyler boyunca yalnızca bir koku için kullanılmalıdır (yani, nane, vanilya, kokusuz ve belirsiz karışımlar için farklı bir malzeme seti kullanın).

2. Kazma eğitimi: 5 gün, günde iki pozitif deneme (Tablo 2)

  1. Yiyecekleri hazneden çıkararak ev kafeslerinde antrenman yapmadan önce 1 saat boyunca hızlı fareler.
  2. Yukarıdaki arena kurulum talimatlarını izleyerek güçlendirilmiş bir pozitif deneme için arenayı ayarlayın (adım 1.4).
  3. Kazma eğitiminin 1. gününde, yiyecek ödüllerini gömmek yerine 3 cm'lik mısır koçanı yataklarının üzerine yerleştirin.
  4. Ödülleri, takip eden 4 gün boyunca, 5. Güne kadar 3 cm'lik yatakların dibine yerleştirilene kadar (yani, 1. Gün: mısır koçanının üstünde, 2. Gün: çok ince bir mısır koçanı tabakası tarafından gömülü, 3. Gün: tencerenin dibine yarı yarıya gömülmüş, 4. Gün) mısır koçanının altına aşamalı olarak gömün: tencerenin dibine giden yolun dörtte üçünü gömdü ve 5. Gün: tencerenin dibine gömüldü).
  5. Fareleri ev kafeslerinden boş bir taşıma kafesine taşıyın. Taşıma kafesinin üstüne hayvanın kör kodunu içeren bir ipucu kartı yerleştirin, böylece deney yapan araştırmacı hayvan kimliğine ve tedavisine kör kalır. Fareleri deney alanına taşıyın.
    NOT: Adım 2.1 ve 2.5, farelere aşina bir araştırma görevlisi tarafından tamamlanmalıdır. Denemeler sırasında sonraki adımlar, hayvan kimliğine (ve varsa tedaviye) kör bir araştırmacı tarafından yürütülecektir. Geleneksel kuyruk taşımanın engelleyici etkilerinden kaçınmak için fareleri her zaman fincan taşıma (açık el) veya tünel taşıma (kağıt bardak veya plastik tünel ile) kullanarak kullanın21.
  6. Fareleri taşıma kafesinden arenanın başlangıç bölmesine taşıyın. Başlangıç "kapısını" çıkarın, pleksiglas kapağı hemen arenanın üzerine indirin ve 5 dakikalık deneme zamanlayıcısını başlatın.
    NOT: Aynı kafesten birden fazla fare test ediliyorsa, bu aynı anda yapılmalıdır. Bununla birlikte, aynı anda test edilen hayvanların sayısı, mevcut kör gözlemcilerin sayısına bağlı olacaktır; İdeal olarak, bir araştırmacı bir seferde bir hayvanı gözlemleyecek ve ele alacaktır, ancak bir birey gerekirse iki hayvanı aynı anda gözlemleyebilir ve ele alabilir.
  7. Kazmak için canlı skor gecikmesi ve ödülü her iki kolda da yemek için gecikme.
    1. Kazma gecikmesini, kazmanın ilk oluşumunun gözlemlendiği zaman olarak kaydedin. Kazma, mısır koçanı yataklarını ön pençeleri ve / veya namlusu ile aktif olarak iten veya manipüle eden bir fare olarak tanımlanır.
    2. Yemek yeme gecikmesini, yemenin ilk oluşumunun gözlendiği zaman olarak kaydedin. Yemek yemek, bir farenin ön pençelerinde tutarken ve musluklarda otururken bir ödül tüketmesi olarak tanımlanır.
  8. Deneme sona erdiğinde, pleksiglas kapağı kaldırın ve fareyi taşıma kafesine geri getirin.
  9. Tüm mısır koçanı yataklarını atın ve saksılarda kalan muameleleri atın. Açık doku kasetleri ve pamuk parçalarını atın. Arenanın tüm bileşenlerini ve kazma kaplarını silin ve dağıtıcıları% 70 etanol ile iyice koklayın.
  10. İkinci bir pozitif deneme için arenayı ayarlayın (adım 1.4). Güçlendirilmiş pozitif bir deneme için 2.6-2.9 arasındaki adımları tekrarlayın.
  11. Taşıma kafesini araştırma görevlisine iade edin, böylece fareler ev kafeslerine geri yerleştirilebilir.
  12. 2.1-2.11 arasındaki adımları art arda 5 gün boyunca yineleyin.

3. Ayrımcılık eğitimi: 10 gün, günde dört deneme

  1. Adım 1.4'teki talimatları izleyerek arenayı olumlu veya olumsuz bir deneme için ayarlayın (bkz. Tablo 2).
  2. Tablo 2'de belirtilen sırayı takiben günde iki pozitif ve iki negatif çalışma yapın (yani, 1-5. günlerde alternatif pozitif ve negatif denemeler ve 6-10. günlerde psödorasgele sıra).
  3. Her eğitim gününün başında adım 2.1'deki yönergeleri izleyin ve ardından 2.5-2.10 arasındaki adımları izleyin. Fareler toplamda dört denemeden geçene kadar tekrarlayın.
  4. Taşıma kafesini araştırma görevlisine iade edin, böylece fareler ev kafeslerine geri yerleştirilebilir.
  5. 3.1-3.4 arasındaki adımları toplamda 10 gün boyunca günde bir kez tekrarlayın (yani, 2 günlük bir hafta sonu ile ayrılmış iki ardışık 5 günlük çalışma haftası).

4. Test

NOT: Test süresi 3-5 gündür (her farenin öğrenme kriterlerini karşılaması için geçen süreye bağlı olarak), pozitif ve negatif test denemelerinin yapıldığı oturumlar için günde beş deneme ve belirsiz test yapıldığında günde üç denemedir.

  1. Yiyecekleri hazneden çıkararak ev kafeslerinde antrenman / test yapmadan önce 1 saat boyunca fareleri hızlandırın.
  2. Adım 1.4'teki arena kurulum talimatlarını ve adım 2.5-2.10'daki güçlendirilmiş deneme talimatlarını izleyerek randomize bir sırada bir pozitif deneme ve bir negatif çalışma gerçekleştirin (bakınız Tablo 1).
  3. Video ile kaydedilmiş güçlendirilmemiş bir test denemesi gerçekleştirin.
    NOT: Takviyesiz denemeler, ödüllerin yerleştirildiği yer hariç, güçlendirilmiş denemelerle aynıdır. Bu nedenle, takviyesiz denemede, her yüksek ve düşük değerli ödülün bir parçası, hem kokulu hem de kokusuz kaplar için erişilemeyen bölmeye yerleştirilir.
    1. Öğrenme kriterleri karşılanana kadar her fare için her gün bir pozitif veya negatif test denemesi yapın (en fazla 4 gün; öğrenme kriterleri adım 4.7.3'te açıklanmıştır). Pozitif ve negatif test denemelerinin günler boyunca dönüşümlü olarak yapıldığından emin olun (örneğin; 1. Gün: pozitif test, 2. Gün: negatif test, 3. Gün: pozitif test, vb.).
    2. Adım 1.4'teki arena kurulum talimatlarını izleyin.
    3. Fareleri taşıma kafesinden arenanın başlangıç bölmesine taşıyın. Tripod üzerinde bir video kamera kurun, böylece kolların uçlarındaki her iki kap da görünür olacak ve kayda başlayın. Hayvanın kör kodunu ve deneme türünü (Pozitif Test veya Negatif Test) içeren işaret kartının videoya kaydedildiğinden emin olun (video puanlaması sırasında referans için).
    4. Başlangıç "kapısını" çıkarın, pleksiglas kapağı hemen arenanın üzerine indirin ve 2 dakikalık deneme zamanlayıcısını başlatın.
    5. Deneme sona erdiğinde, kaydı durdurun, kamerayı yana doğru hareket ettirin, pleksiglas kapağı kaldırın, fareyi taşıma kafesine geri getirin.
    6. Tüm mısır koçanı yataklarını atın ve saksılarda kalan muameleleri atın. Açık doku kasetleri ve pamuk parçalarını atın. Arenanın tüm bileşenlerini, kazma kaplarını ve koku dağıtıcılarını% 70 etanol ile iyice silin.
  4. Adım 1.4'teki arena kurulum talimatlarını ve adım 2.5-2.10'daki güçlendirilmiş deneme talimatlarını izleyerek randomize bir sırada bir pozitif deneme ve bir negatif çalışma gerçekleştirin (bakınız Tablo 1).
  5. Taşıma kafesini araştırma görevlisine iade edin, böylece fareler ev kafeslerine geri yerleştirilebilir.
  6. Tüm fareler beş günlük denemelerini tamamladıktan sonra, video puanlaması için videoları kamera hafıza kartından bir bilgisayara aktarın.
  7. Farelerin öğrenme kriterlerini karşılayıp karşılamadığını değerlendirmek için test gününde pozitif ve negatif test deneme videolarını puanlayın. Öğrenme kriterlerini karşılayan hayvanlar ertesi gün belirsiz testlere tabi tutulacağından, aynı gün video puanlamasını sağlayın.
    1. Olay kayıt yazılımı veya kronometre kullanarak, tedaviye kör olan araştırmacının, pozitif ve negatif test denemelerinin ilk dakikasında her farenin her bir tencerede kazma ve kazma süresini kaydetme gecikmesini kaydetmesini sağlayın.
    2. Kazma gecikmesini, kazmanın ilk oluşumunun gözlemlendiği zaman olarak kaydedin. Kazma, mısır koçanı yataklarını ön pençeleri ve / veya namlusu ile aktif olarak iten veya manipüle eden bir fare olarak tanımlanır. Kazma süresini, farenin kazmak için harcadığı toplam süre olarak kaydedin.
    3. Hayvanların görevi ayırt edip edemeyeceğini belirlemek için her fare için pozitif (DS+) ve negatif (DS-) denemeleri arasında kokulu koldaki kazma süresini karşılaştırın. DS+ kokulu koldaki kazma süresi, testin ilk dakikasında DS kokulu kolun en az iki katıysa (minimum DS+ kazma süresi 3 sn) karşılanması gereken öğrenme kriterini göz önünde bulundurun.
  8. Fareler öğrenme kriterini karşılayana kadar her gün 4.1-4.7 arasındaki adımları tekrarlayın.
    1. 4. güne kadar kriteri karşılamayan bireyleri belirsiz denemelerden (ve dolayısıyla yargı yanlılığı değerlendirmesinden) hariç tutun.
  9. Öğrenme kriterlerini karşılayan fareler için, belirsiz koku karışımına verilen yanıtları test edin.
    1. Yiyecekleri hazneden çıkararak ev kafeslerinde antrenman / test yapmadan önce 1 saat boyunca fareleri hızlandırın.
    2. Adım 1.4'teki arena kurulum talimatlarını ve adım 2.5-2.10'daki güçlendirilmiş deneme talimatlarını izleyerek randomize bir sırayla bir pozitif ve bir negatif güçlendirilmiş çalışma gerçekleştirin.
    3. Belirsiz koku karışımını kullanarak adım 4.3'te açıklandığı gibi video ile kaydedilmiş bir takviyesiz test denemesi yapın (bkz. Tablo 2).
  10. Karar yanlılığını değerlendirmek için Belirsiz deneme videolarını puanlayın.
    1. Olay kayıt yazılımı veya kronometre kullanarak, hayvan kimliğine kör olan bir araştırmacıya sahip olun ve tedavi, test denemelerinin ilk 1 dakika ve 2 dakikası boyunca her farenin her bir tencerede kazma gecikmesini (bkz. adım 4.7.2) kaydedin.

5. Veri analizi

NOT: Gerekli kesin analizler, deneysel tasarımın ayrıntılarına bağlı olacaktır. Burada genel bir genel bakış özetlenmiştir, ancak araştırmacıların hayvan JB deneyleri için analizler planlarken Gygax22'ye ve örneklem büyüklüğünü seçerken Gaskill ve Garner23'e başvurmaları şiddetle tavsiye edilir (çünkü gerekli analizler genellikle a priori güç analizleri için çok karmaşıktır).

  1. Her kör kod için ilgili hayvan kimliğini ve tedavi bilgilerini (örneğin, zenginleştirilmiş veya geleneksel konut; ilaç veya plasebo vb.) elektronik tabloya ekleyerek araştırmacıyı "kör edin". Elde edilen elektronik tablonun, öğrenme ölçütlerini karşılayan her hayvan için üç satır içerdiğinden emin olun (yani, pozitif, negatif ve belirsiz test denemeleri için), kokulu kolda kazmak için gecikmeleri gösterir.
  2. Tercih edilen istatistiksel yazılımı kullanarak tekrarlanan ölçümler genelleştirilmiş doğrusal karma modeli çalıştırın. Burada, sonuç değişkeni kazmak için gecikme süresi olacaktır. Modelin Tedavi (veya sürekli ilgi değişkeni), Deneme Türü ve Tedavi x Deneme Türü etkileşimini sabit etkiler olarak içerdiğinden emin olun. Fare Kimliği'ni (tedavi içinde iç içe) rastgele bir efekt olarak ekleyin. Modele dahil edilen ek terimler, uygulanan deneysel tasarıma bağlı olacaktır.
    NOT: Fareler grup halinde barındırılıyorsa (bu sosyal tür24 için uygun olduğu gibi) ve kafes eşleri test edilirse, tedavi içine yerleştirilmiş kafes (varsa) modele rastgele bir etki olarak dahil edilmelidir (ve Fare Kimliği daha sonra kafesin içine yerleştirilmelidir).
  3. Sunulan belirsiz ipucunun ara olarak yorumlandığını doğrulamak için her deneme türünde en az kare gecikme araçlarını çizin (yani, belirsiz deneme için en az kare ortalama ortalama tahmini, pozitif ve negatif gecikmeler arasında bir orta noktaya düşmelidir). Fare JB'sini yalnızca bu gereksinim karşılandığında değerlendirin.
  4. Farelerin etki modülasyonlu JB gösterip göstermediğini belirlemek için Tedavi x Deneme Tipi etkileşimini araştırarak tedavinin (veya sürekli ilgi değişkeninin) belirsiz denemede kazma gecikmesi üzerindeki basit etkisini değerlendirin.

Figure 1
Resim 1: Deney aygıtının diyagramı. JB aparatı, iki kollu dikdörtgen bir arena içerir. Her kolda başlangıçta bulunan bir koku dağıtıcısı ve sonunda yerleştirilmiş bir kazma kabı bulunur. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Aşama: Deneysel Tasarım
Tüm Yüksek Değerli Ödül Muz çipi
Düşük Değerli Ödül Kemirgen chow
DS+ Nane veya Vanilya (dengeli)
DS- Nane veya Vanilya (dengeli)
Kazma Eğitimi Kazma Eğitim Programı 5 gün: 2 Pos deneme süresi/gün
Kazma Deneme Süresi 5 dk
Ayrımcılık Eğitimi Ayrımcılık Eğitim Programı 10 gün: 4 deneme/gün
Kazma Deneme Emri 1-5. Günler: 4 deneme/gün
Deneme 1: Pos
Deneme 2: Neg
Deneme 3: Pos
Deneme 4: Neg
6-10. günler: 4 deneme/gün*
Ayrımcılık Yargılaması Süresi 5 dk
Test etme Test Programı 3-5 gün (öğrenme kriterlerini karşılamak için zamana bağlı)
5 deneme/gün
Test Aşaması Sırası Deneme 1 ve 2: Pos veya Neg**
Deneme 3: test denemesi
Deneme 4 ve 5: Pos veya Neg**
Test Deneme Süresi 2 dk
* Çalışmalar psödorandomize edildi, bu nedenle fareler her zaman günde iki Pos ve iki Neg denemesine sahipti.
** Çalışmalar psödorandomize edildi, bu nedenle fareler test denemesinden önce ve sonra her zaman bir Pos ve bir Neg denemesine sahipti.

Tablo 1: Deneysel tasarımın özeti ve eğitim ve test programı. Deneysel tasarım detaylarına ek olarak Kazma Eğitimi, Ayrımcılık Eğitimi ve Test aşamaları için günlük deneme sayısı ve sırası. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır.

Deneme Detayları
Aşama Deneme Türü Kokulu Kol Kokulu Kol
Koku İşareti Gömülü Ödül Erişilemeyen Ödül Koku İşareti Gömülü ödül Erişilemeyen Ödül
Kazı ve Ayrımcılık Eğitimi Pos Eğitimi DS+ Muz Arjantin Su Arjantin Muz
Neg Eğitimi DS- Ödül yok Muz + chow Su Arjantin Muz
Test etme Pos Testi DS+ Ödül yok Muz + chow Su Ödül yok Muz + chow
Neg Testi DS- Ödül yok Muz + chow Su Ödül yok Muz + chow
Belirsiz Test Nane/
vanilya karışımı		 Ödül yok Muz + chow Su Ödül yok Muz + chow
Öğrenme Kriteri Fareler DS+ kabında (Pos testi) DS-potundan (Neg testi) iki kat daha uzun kazmalı ve en az 3 s kazmalıdır.

Tablo 2. Deneme ayrıntılarının özeti. Kazma Eğitimi, Ayrımcılık Eğitimi ve Test aşamalarında her deneme türünde sunulan koku ipuçları ve ödüller. DS(+): pozitif ayrımcı uyaran, DS(-): negatif ayrımcı uyaran, Pos: pozitif, Neg: negatif. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır. Genişletilmiş tablo için orijinal makaledeki Ek Tablo S2'ye bakın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Burada sunulan sonuçlar, Resasco ve ark.19'un Deney 1'inden ilgili bulguları yansıtmaktadır. Bu deneydeki denekler 18 dişi C57BL / 6NCrl ('C57') ve 18 Balb / cAnNCrl ('Balb') faresiydi. Hayvanlar tesise 3-4 haftalıkken geldiler ve karışık suş dörtlüsü25'te çevresel olarak zenginleştirilmiş veya geleneksel konut işlemlerine (sırasıyla EH veya CH) rastgele atandılar. Her kafes, başka bir deneyde kullanılan iki DBA / 2NCrl faresine ek olarak bir C57 ve bir Balb içeriyordu. Burada, dişi farelerin kullanımı, bu sosyal türün çevresel zenginleştirme ile grup barınmasına izin verirken, erkek farelerde meydana gelebilecek yüksek saldırganlık ve kaynak korumasından kaçınırken,26 (görevin zenginleştirilmemiş erkek çıplak farelerde de uygulandığını unutmayın19). CH fareleri, mısır koçanı yatakları, iki tür yuvalama malzemesi (kırışık kağıt şeritler ve pamuklu nestletler; Şekil 2A) ve bir kağıt bardak 'barınak'. EH kafesleri opak plastikti, gözlemler için bir kırmızı pleksiglas pencere ile 60L x 60W x30H cm3 ölçülerindeydi (n = 9; Şekil 2B,C). Bu koşulların refahı arttırdığı bilinmektedir: farelerin 28'e erişmek için motive olduğu ve zayıf refahın göstergesi olan davranışları azaltan çeşitli zenginleştirmeler (daha önce Nip ve ark.27 tarafından açıklandığı gibi) içeren (örneğin, stereotipik davranış, saldırganlık ve depresyon benzeri hareketsizlik27,28,29 ). Her EH kafesi ayrıca, farelerin bir tünel aracılığıyla serbestçe erişebilecekleri ekli bir 'ek' kafesi (CH kafesleriyle aynı, ancak sadece yatak takımları içeren) içeriyordu (Şekil 2C). Ek kafesler, tatlı yulaf gevreği ile dolu bir fincan çalkalandığında, yiyecek ödülleri için bu eke girmek üzere eğitilmiş EH farelerini yakalama ve kullanma kolaylığı sağladı. Bir fare ek kafese girdikten sonra, erişim tüneli engellenebilir ve fareler fincan veya tünel taşıma21 kullanılarak kafeslerden kolayca çıkarılabilir. Bu yaklaşım böylece karmaşık zenginleştirilmiş ortamlarda stresli "kovalamaca" yı önledi30. Yiyecek ve su ad libitum mevcuttu ve koloni odası 21 ± 1 ° C ve% 35 -% 55 bağıl nemde, ters 12: 12 saat ışık döngüsünde (ışıklar 06: 00'da ve 18: 00'de kapanıyor) tutuldu. Fareler, cihazda kazma eğitiminin başlamasından önceki 5 hafta boyunca farklı şekilde yerleştirildi (Şekil 2D'deki zaman çizelgesine bakınız).

Fareler, yukarıdaki Protokolde belirtildiği gibi JB görevinde eğitim ve testlere tabi tutuldu. JB üzerindeki konut etkilerini test etmek için ilk ve tam 2 dakikalık pozitif, negatif ve belirsiz test denemeleri sırasında kokulu kolu kazma gecikmesi kullanılmıştır. Burada, veriler Genelleştirilmiş Doğrusal Karma Modeller kullanılarak analiz edilmiş, normallik ve homojenlik varsayımlarını karşılamak için gerektiğinde dönüşümler uygulanmıştır. Analizlerin ayrıntılı bir açıklaması için Resasco ve ark.19'a bakınız (örneğin, model seçimi). Kısaca, tekrarlanan ölçü modelleri arasında her zaman Deneme Tipi, Muhafaza, Gerinim, Deneme Tipi x Muhafaza, DS+ Koku, Deneme Tipi x Suş, Deneme Tipi x DS+ Koku, Deneme Tipi x Muhafaza x DS+ Koku, Kafes (Muhafaza ve DS+ Koku içinde iç içe rastgele bir etki) ve Fare Kimliği (Kafes, Muhafaza, DS+ Koku ve Gerinim'de iç içe geçmiş rastgele bir etki) yer aldı. Konutun gecikme süresi üzerindeki basit etkileri, En Küçük Kareler Ortalaması31 hesaplanırken Deneme Tipi x Konutundan belirlenmiştir. Not, tedavi etkilerinin araştırılmasını göstermek için iki kuyruklu p-değerleri boyunca rapor edilmiştir, ancak Resasco ve ark.19 tarafından yapılan orijinal doğrulama çalışması, görevi doğrulamak için belirli bir yanıt gerektiğinden, uygun olduğunda32 tek kuyruklu p değerlerini kullanmıştır (doğrulama tartışması için bkz .

Herhangi bir hayvan görevinde yargı yanlılığı değerlendirilmeden önce, iki teknik kriterin karşılanması çok önemlidir: birincisi, hayvanlar olumlu ve olumsuz ipuçları arasında başarılı bir şekilde ayrım yapmalıdır (yani, öğrenme kriterlerini karşılamalıdır). Bu kriteri karşılayan hayvanlar için, belirsiz ipucunun ara olarak yorumlandığı gösterilmelidir. Bunlardan herhangi biri karşılanmazsa, yargı yanlılığı ve buna karşılık gelen duygusal durumlar hakkında çıkarımlar yapılamaz. Bu deneyde, dört C57 faresi hariç hepsi öğrenme kriterlerini karşıladı ve bir kafes arkadaşını berberlik için test etmeden önce bir C57 çıkarıldı (n = 31). Hem ilk hem de tam 2 dakikalık testte, Deneme Tipi x DS+ Kokusu anlamlıydı (1 dakika: F 2,62 = 5,67, p = 0,006; 2 dakika: F2,62 = 5,74, p = 0,005), Nane DS+ farelerinin beklenmedik bir şekilde belirsiz koku karışımlarını pozitif olarak yorumladığını (% 100 nane gibi), Vanilya DS+ farelerinin aynı belirsiz koku karışımlarını ara olarak işlediğini ortaya koymuştur (Şekil 3A, B). Bu bulgu, sadece Vanilya DS + farelerinin, koku karışımını DS + ve DS- arasında ara madde olarak işleme koyma teknik gereksinimini karşıladığını ve böylece Mint DS + farelerinin sonraki JB analizlerinden hariç tutulduğunu göstermiştir.

Vanilya DS + fareleri için, barınağın basit etkileri Deneme Tipi x Konut terimi31'den hesaplanmıştır. Bu grup içinde, Konut, CH hayvanlarının belirsiz denemelerde kazmak için EH'den daha yavaş olmasıyla kazma gecikmelerini etkiledi, ancak olumlu veya olumsuz çalışmalarda değil. Bu, 1 dakika sonra doğruydu (belirsiz: t = 2.27, d.f. = 92.94, p = 0.014, Cohen'in d = 1.148; pozitif: t = 0.22, d.f. = 92.94, p = 0.414, Cohen'in d = 0.110; negatif: t = 0.80, d.f. = 92.94, p = 0.214, Cohen'in d = 0.404; bkz. Şekil 4A) ve tam 2 dakikadan sonra (belirsiz: t = 2.14, d.f. = 91.89, p = 0.018, Cohen'in d = 1.083; pozitif: t = 0.39, d.f. = 91.89, p = 0.348, Cohen'in d = 0.198; negatif: t = 0.61, d.f. = 91.89, p = 0.273, Cohen'in d = 0.308; Bkz. Şekil 4B), Deneme Tipi x Konut x DS+ Kokusu (1 dk: F 3,65,37 = 0,36, p = 0,7835; 2 dk: F 3,65,37 = 0,49, p = 0,688) ve Deneme Tipi x Konut (1 dk: F 2,62 = 1,66, p = 0,198; 2 dk: F 2,62 = 1,41, p = 0.252) anlamlı varyasyonu hesaba katmadı. CH fareleri tarafından belirsiz ipuçlarının bu kötümser yorumları, olumsuz etkinin göstergesi olan olumsuz yargı önyargılarını yansıtır.

Figure 2
Şekil 2: Barınak tedavileri ve deney zaman çizelgesi . (A) CH laboratuvar kafesi. (B) EH'nin tepeden görünümü. (C) Fare yakalamayı/kullanmayı kolaylaştırmak için ekli 'ek' kafesli EH'nin önden görünümü. (D) Deneysel zaman çizelgesi ve pozitif, negatif ve belirsiz eğitim ve test denemelerinin özeti. DS(+): pozitif ayrımcı uyaran, DS(-): negatif ayrımcı uyaran, AMB: belirsiz karışım (%50 vanilya-%50 nane), B: muz çipi, C: Kemirgen diyeti ('chow'), X: gıda ödülü yok. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Farelerin JB değerlendirmesi için gereksinimleri karşılayıp karşılamadığını belirleme. Gecikme süresinin en az kare olarak kazılması, pozitif, negatif ve belirsiz test denemeleri sırasında (±standart hata) anlamına gelir. (A) Pozitif ayrımcı uyaran (DS+) (veri kutusu Cox dönüştürülmüş) olarak nane (M, n = 15) veya vanilya (V, n = 16) alan farelerde 1 dakikalık kazma gecikmesi. (B) Aynı deneklerde 2 dakikalık kazma gecikmesi (logaritmik olarak dönüştürülmüş veriler). Her iki dönemde de Vanilya DS+ fareleri, belirsiz ipuçlarını ara olarak yorumlamanın teknik gereksinimini karşıladı. Mint DS + fareleri bunu başaramadı (bunun yerine belirsiz ipucunu pozitif olarak yorumladı) ve sonuç olarak sonraki JB analizlerinden elendi. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Konut tedavisinin etki modülasyonlu JB üzerindeki etkisi. Gecikme süresinin en az kare olarak kazılması, pozitif, negatif ve belirsiz test denemeleri sırasında (±standart hata) anlamına gelir. (A) Vanilla DS+ farelerde geleneksel (CH, n = 7) veya zenginleştirilmiş (EH, n = 9) gövdeden (Data Box Cox dönüştürülmüş) 1 dakikalık kazma gecikmesi. (B) Aynı deneklerde 2 dakikalık kazma gecikmesi (logaritmik olarak dönüştürülmüş veriler). Her iki zaman periyodunda da, CH hayvanları, belirsiz denemeler sırasında kazmak için EH konspesifiklerinden önemli ölçüde daha uzun gecikmeler gösterdi ve bu da negatif JB'yi gösterdi. Elsevier'in izniyle Resasco ve ark.19'dan yeniden basılmıştır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Koku tabanlı kazma protokolü ve burada özetlenen sonuçlar, bu yeni JB görevinin fare duygusal durumundaki değişiklikleri algılama yeteneğini göstermektedir. Bu nedenle görev, çeşitli araştırma alanları için değerli bir araç sunmaktadır. Herhangi bir JB görevine benzer şekilde, hayvan etkisini değerlendirmek için, hayvanların önce ipuçları arasında ayrım yapmayı öğrenmeleri (adım 4.7.3) ve belirsiz uyaranın ara olarak yorumlanması (adım 5.3) kritik öneme sahiptir. Basit olmasına rağmen, bu gereksinimleri karşılamak, özellikle bir fare JB görevi geliştirmek ve uygulamak için 15'ten fazla geçmiş girişimin başarısız olduğu laboratuvar farelerinde zor olabilir19. Burada, birden fazla bileşen bu teknik kriterlerin karşılanmasında önemli bir rol oynamış ve görevin başarısına ve faydasına katkıda bulunmuştur.

İlk olarak, görevin etolojik tasarımı, hem ayrımcı ipuçları hem de gerekli tepkiler biyolojik olarak alakalı olduğu için başarılı ayrımcılık öğrenimini teşvik etti: fareler etkileyici koku alma yeteneklerine sahiptir, koku uyaranları ile sunulduğunda onları hızlı öğrenme ve önemli hafıza açıklıkları haline getirir33 ve doğal olarak genel keşif, yiyecek arama ve yuva yapımı için kazma yapmaya yönlendirilirler24, 34. Ayrıca, DS + kokularının dengelenmesi, Vanilla DS + ve Mint DS + farelerinin belirsiz karışımı yorumlama biçimlerindeki farklılıkları ortaya çıkardı ve belirsiz ipucunun Vanilya DS + fareleri için ara madde olarak yorumlandığını, ancak Nane DS + fareleri için yorumlanmadığını doğruladı. Bu nedenle, burada kullanılan ekstrakt markalarını ve fare suşlarını kullanan gelecekteki çalışmalar için DS + olarak yalnızca Vanilya'nın kullanılması önerilir. Daha da önemlisi, karşı dengeleme mevcut deneyde başarılı sonuçlar vermiş olsa da, araştırmacıları değişiklikler uygulanıyorsa uygun belirsiz karışımları tanımlamak için pilot testler yapmaya çağırıyoruz, çünkü karşı dengeleme bazen verilere önemli ölçüde gürültü katabilir ve maskeleme tedavisi etkileri riskini artırabilir35.

Bu temel kriterler karşılandığında bile, JB'nin tespit edilmesi her zaman kolay değildir, belki de bu deneylerin yaygın olarak15 verdiği küçük tedavi etkisi boyutları nedeniyle. Bu nedenle, görev hassasiyetini sağlamak için, benzersiz bir Go / Go tasarımı kullanılır, çünkü bu yaklaşımın hayvan etkisindeki değişikliklere karşı diğer türlerdeki Go / No-Go tasarımlarından daha duyarlı olduğu gösterilmiştir15. Bununla birlikte, tüm denemelerde düşük değerli bir ödül içeren kokusuz bir kolun kullanılması, bu görevi fareler için bir Go / Go JB görevini doğrulamak için önceki başarısız girişimlerden ayırır36,37,38. Burada, pozitif denemeler sırasında fareler, DS+ kolunda yüksek değerli bir ödül ile kokusuz kolda düşük değerli bir ödül arasında seçim yapar; ve negatif denemelerde, DS kolunda ödül olmaması ile kokusuz kolda düşük değerli bir ödül arasında seçim yaparlar. Bu, farelerin daha karmaşık bir görevi öğrenmesini gerektirse de (yani, sadece ödül varlığı veya yokluğundan ziyade, farklı ödül değerlerini öngören ipuçları arasında ayrım yapmak), düşük değerli bir ödülün her zaman mevcut olduğu tutarlı bir seçeneğe sahip olmanın, fareler için eğitim ve testi daha az stresli hale getirmiş olabileceği ve öğrenmeyi geliştirdiği görülmektedir (farelerin% 86'sı öğrenme kriterlerini karşılamaktadır). Farelerin genellikle zor görevleri eğitmek için zor oldukları veya öğrenemedikleri varsayılsa da,18, buradaki sonuçlar yeteneklerinin küçümsenmemesi gerektiğini ve düşük stresli, etolojik görevlerin tasarlanmasının, daha basit görevlerden veya daha sert sonuçları olanlardan daha etkili bir yaklaşım olabileceğini göstermektedir (örneğin, sadece ödül yokluğu yerine hava nefesleri veya beyaz ışık gibi cezalar içeren39, 40,41).

Son olarak, aksi takdirde tedavi etkilerine müdahale edebilecek ve istenmeyen değişkenlik getirebilecek stresörleri daha da azaltmak için, insancıl kullanım yöntemleri uygulanmıştır21. Burada, fareler, geleneksel kuyruk elleçlemenin engelleyici etkilerinden kaçınmak için yaşamları boyunca (taşıma kafeslerine ve JB aparatlarına ve JB aparatına gidip gelmek dahil) sadece fincan veya tünel yöntemleriyle ele alındı21. Buna ek olarak, EH hayvanları gönüllü olarak kullanım için bir ek kafese girmek üzere eğitildi, böylece karmaşık ortamlarda stresli 'kovalamaca' kaçınmaları sağlandı. Birlikte, bu yaklaşım, CH farelerinde belirsiz ipuçlarına yanıt olarak daha uzun gecikmeler yoluyla kötümser yargı önyargılarının tespit edilmesine yol açmıştır. Gelecekteki araştırmacılar, benzer şekilde, ilgi, barınma veya hayvancılık uygulamaları tedavilerinin yönlerinin, tedavi etkilerini maskeleme veya zemin etkilerini tetikleme potansiyeline sahip olup olmadığını (yani, tüm hayvanların belirgin karamsarlık gösterdiği, görevin daha ince tedavi farklılıklarını tespit etme yeteneğini reddettiği) düşünmelidir.

Bu umut verici görevin daha fazla çoğaltılması ve iyileştirilmesi artık gereklidir. Bugüne kadar, bu JB görevi yalnızca uzun vadeli, düşük uyarılma olumsuz etkisi yaşayan hayvanlara uygulanmıştır (kısıtlayıcı barınma veya kronik hastalığın bir sonucu olarak19). Bu nedenle, gelecekteki çalışmaların bu görevin akut stresörlere ve yüksek uyarılma negatif duygulanım durumlarına duyarlılığını test etmeyi amaçlaması önemlidir. Ayrıca, bu görevin değerini en üst düzeye çıkarmak, bireylerin test-tekrar test güvenilirliğini araştıran çalışmaları aynı veya birden fazla belirsiz proba çoğaltmayı da içerecektir. Aynı problarla yeniden test etmek, araştırmacıların zaman içinde etkideki değişikliklerle ilgili hipotezleri test etmelerine izin verirken, denekleri belirsiz ipuçlarının bir spektrumuna (yani, pozitife yakın, orta ve negatife yakın) maruz bırakmak, farklı olumsuz durum türlerinin (özellikle depresyona karşı anksiyete benzeri koşullar) tanımlanmasına potansiyel olarak izin verebilir11,42 . Ek doğrulama deneyleri, daha kısa protokollerin değerinin yanı sıra suşlar ve cinsiyetler arasındaki potansiyel farklılıkları da incelemelidir (orijinal yayın bu sorunları ele alsa da, erkek farelerde etkiyi değerlendirmek için daha kısa bir protokolü başarıyla kullanmaktadır19). Gerçekten de, bu görev, uygun boyut değişikliklerinin yapılması ve doğrulamanın onaylanması koşuluyla,yuvaları 43,44 yapmak için içsel olarak motive olmuş herhangi bir kemirgenlere potansiyel olarak genişletilebilir. Bu tür replikasyon ve iyileştirmeler önemlidir, çünkü bugüne kadar fareler için başka geçerli bir JB görevi geliştirilmemiştir ve JB görevleri duygusal durumların hem değerliğine hem de yoğunluğuna duyarlı olduğundan (girişte belirtildiği gibi), hayvan etkisinin çoğu göstergesinin yapamadığı bir şey (örneğin, hipotalamik-hipofiz-adrenal aktivite hem olumlu hem de olumsuz deneyimlere yanıt olarak değiştirilebilir7, 45).

Genel olarak, bir fare JB görevinin geliştirilmesi, umut verici yeni bir aracı temsil eder ve fare etkisinin değerlendirilmesinde büyük ilerleme için kapıyı açar. Fareler hem temel hem de translasyonel araştırmalarda en yaygın kullanılan omurgalılardır17 ve bu görev, küresel olarak kullanılan bu on milyonlarca hayvanın refahı ve ayrıca etki ile modellemek için kullandıkları hastalıklar veya koşullar arasındaki bağlantılar hakkındaki temel soruları cevaplamak için bir araç sağlar. Bu görevin kullanımı günlük refah değerlendirmesi için önerilmese de, konut ve hayvancılık uygulamalarının deneysel olarak araştırılması, fare refahını teşvik eden iyileştirmelerin belirlenmesine yardımcı olabilir ve kafes kenarında gözlemlenebilecek daha ince hayvan ıstırabı belirtilerinin belirlenmesine yardımcı olabilir. Bu görevin insancıl ve potansiyel olarak zenginleştirici doğası ve protokolün uygulanmasının düşük ekonomik maliyeti göz önüne alındığında, bu yeni JB görevinin büyük faydası vardır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.

Acknowledgments

Yazarlar, Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam ve Stephanie Dejardin'e, bu protokolün dayandığı Reseasco et al.19 doğrulama çalışmasına katkılarından dolayı minnettardır. Ayrıca farelere ve harika hayvan bakım teknisyenlerimiz Michaela Randall ve Michelle Cieplak'a teşekkür ederiz.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mathews, A., MacLeod, C. Cognitive vulnerability to emotional disorders. Annual Review of Clinical Psychology. 1, 167-195 (2005).
  2. Mathews, A., MacLeod, C. Cognitive approaches to emotions. Anual Review of Psychology. 45 (1), 25-50 (1994).
  3. 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).
  4. MacLeod, C., Cohen, I. L. Anxiety and the interpretation of ambiguity: A text comprehension study. Journal of Abnormal Psychology. 102 (2), 238-247 (1993).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Mendl, M., Paul, E. Getting to the heart of animal welfare. The study of animal emotion. Stichting Animales. , Netherlands. (2017).
  8. Harding, E. J., Paul, E. S., Mendl, M. Cognitive bias and affective state. Nature. 427 (6972), 312 (2004).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Rygula, R., Pluta, H., Popik, P. Laughing rats are optimistic. PLoS ONE. 7 (12), 51959 (2012).
  13. Boissy, A., et al. Assessment of positive emotions in animals to improve their welfare. Physiology and Behavior. 92 (3), 375-397 (2007).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Canadian Council on Animal Care CCAC Animal Data Report 2019. , Available from: https://ccac.ca/Documents/AUD/2019-Animal-Data-Report.pdf (2019).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Resasco, A., et al. Cancer blues? A promising judgment bias task indicates pessimism in nude mice with tumors. Physiology and Behavior. 238, 113465 (2021).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Gygax, L. The A to Z of statistics for testing cognitive judgement bias. Animal Behaviour. 95, 59-69 (2014).
  23. 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).
  24. MacLellan, A., Adcock, A., Mason, G. Behavioral biology of mice. Behavioral Biology of Lab Animals. , 89-111 (2021).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. Ruxton, G. D., Neuhäuser, M. When should we use one-tailed hypothesis testing. Methods in Ecology and Evolution. 1 (2), 114-117 (2010).
  33. Young, J. W., et al. The odour span task: A novel paradigm for assessing working memory in mice. Neuropharmacology. 52 (2), 634-645 (2007).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. Krakenberg, V., et al. Technology or ecology? New tools to assess cognitive judgement bias in mice. Behavioural Brain Research. 362, 279-287 (2019).
  39. Krakenberg, V., et al. Effects of different social experiences on emotional state in mice. Scientific Reports. 10, 15255 (2020).
  40. Bračić, M., Bohn, L., Krakenberg, V., Schielzeth, H., Kaiser, S. Once an optimist, always an optimist? Studying cognitive judgment bias in mice. EcoEvoRxiv. , (2021).
  41. 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).
  42. 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).
  43. 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).
  44. Deacon, R. M. J. Burrowing: A sensitive behavioural assay, tested in five species of laboratory rodents. Behavioural Brain Research. 200 (1), 128-133 (2009).
  45. 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).

Tags

Davranış Sayı 181
Koku Alma Kazma Görevi Yoluyla Fare Yargısı Önyargısının Değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

MacLellan, A., Resasco, A., Young,… More

MacLellan, A., Resasco, A., Young, L., Mason, G. Assessment of Mouse Judgment Bias through an Olfactory Digging Task. J. Vis. Exp. (181), e63426, doi:10.3791/63426 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter