Summary
הפרוטוקול הנוכחי מתאר מודל חולדה של פגיעה מוחית טראומטית הנגרמת על ידי כלי הקשה נוזליים, ואחריו סדרה של מבחנים התנהגותיים כדי להבין את התפתחות ההתנהגות הדומיננטית והכנועה. שימוש במודל זה של פגיעה מוחית טראומטית בשילוב עם מבחנים התנהגותיים ספציפיים מאפשר לחקור ליקויים חברתיים בעקבות פגיעה מוחית.
Abstract
תחרות על משאבים כגון מזון, טריטוריה ובני זוג משפיעה באופן משמעותי על היחסים בתוך מיני בעלי חיים ומתווכת באמצעות היררכיות חברתיות המבוססות לעתים קרובות על יחסים דומיננטיים-כנועים. מערכת היחסים הדומיננטית-כנועה היא דפוס התנהגות נורמלי בין פרטים של מין. פגיעה מוחית טראומטית היא גורם שכיח לפגיעה באינטראקציה חברתית ולארגון מחדש של יחסים דומיננטיים-כנועים בזוגות בעלי חיים. פרוטוקול זה מתאר התנהגות כנועה אצל חולדות בוגרות זכרים מספראג-דולי לאחר השראת פגיעה מוחית טראומטית באמצעות מודל של כלי הקשה נוזליים בהשוואה לחולדות נאיביות באמצעות סדרה של בדיקות דומיננטיות-כנועות שבוצעו בין 29 ימים ל-33 ימים לאחר הזירוז. מבחן ההתנהגות הדומיננטית-כנועה מראה כיצד פגיעה מוחית יכולה לגרום להתנהגות כנועה אצל בעלי חיים המתחרים על מזון. לאחר פגיעה מוחית טראומטית, המכרסמים היו כנועים יותר, כפי שעולה מכך שהם בילו פחות זמן ליד המאכיל והיו בעלי סיכוי נמוך יותר להגיע ראשונים לשוקת בהשוואה לחיות הביקורת. על פי פרוטוקול זה, התנהגות כנועה מתפתחת לאחר פגיעה מוחית טראומטית בחולדות זכרים בוגרים.
Introduction
תחרות תוך-מינית מתרחשת כאשר בני אותו מין מתחרים על משאב מוגבל באותו זמן1. לעומת זאת, תחרות בין מינים מתרחשת בין חברים משני מינים שונים2. התחרות הבין-מינית מחולקת לשני סוגים, כולל התערבות (מותאמת) וניצול (תחרות), והיא מתעוררת בהתאם לסוג המשאב שבמחלוקת, כגון מזון וטריטוריה3.
קיומן של היררכיות חברתיות אינו אפשרי ללא יחסים דומיננטיים-כנועים (DSR). דומיננטיות מוצגת כ"מנצחת" וככפיפות כ"הפסד" בתוך זוגות של בעלי חיים4. עם זאת, DSR מופיעים לא רק בזוגות אלא גם בקבוצות של שלושה או יותר. בשנת 1922 תיאר תורליף שילדרופ-אבה את היררכיית הדומיננטיות בתרנגולות הבית. סימני ההיכר העיקריים בין בעלי החיים הדומיננטיים והכפופים להם היו בילוי זמן אצל המאכיל והתנהגות תוקפנית. היררכיית הדומיננטיות מחולקת לשתי צורות: ליניארית ולא ליניארית5. דומיננטיות ליניארית כוללת שתי קבוצות, A ו-B. בפרדיגמה זו של יחסים טרנזיטיביים6, קבוצה A שולטת בקבוצה B, או קבוצה B שולטת בקבוצה A. דומיננטיות לא ליניארית מתרחשת כאשר יש לפחות קשר מעגלי אחד: A שולט ב-B, B שולט ב-C ו-C שולט ב-A7.
מודלים להערכת התנהגות דומיננטית-כנועה קיימים עבור מינים שונים, כולל מכרסמים, ציפורים8, פרימטים לא אנושיים 9,10,11 ובני אדם 12. השיטה הדומיננטית-כנועה מיוצגת היטב בספרות ויושמה כמודל להערכת מאניה ודיכאון13, כמו גם פעילות תרופות נוגדות דיכאון14. מודל זה שימש לחקר סטרס מוקדם בחיים לאחר פרידה אימהית בחולדות בוגרות15. ניתן לחלק את פרדיגמות DSR לשלושה מודלים: הפחתת מודל ההתנהגות הדומיננטית 13,16, הפחתת מודל ההתנהגות הכנועה14, והיפוך קלונידין של מודל הדומיננטיות17.
מחקר זה מדגים חקירה של DSR באמצעות משימות המבוססות על תחרות מזון. יתרונותיה של שיטה זו הם יכולת השחזור הקלה שלה והיכולת להתבונן ולנתח במדויק התנהגות דומיננטית-כנועה. בנוסף, המשימה ההתנהגותית הדומיננטית-כנועה מסתמכת על מזון ולא על טריטוריה, בניגוד למשימות התנהגותיות דומות, מה שהופך את המשימה ההתנהגותית הזו לזולה ופשוטה יותר והחוקרים אינם צריכים לעבור הכשרה מסובכת כדי לבצע את המשימה ולעבד את הנתונים.
המטרה הכוללת של המחקר הנוכחי היא להדגים את ההתפתחות של DSR לאחר פגיעה מוחית טראומטית (TBI). פגיעה מוחית טראומטית נקשרת לליקויים חברתיים, דיכאון וחרדה. המודל של גרימת TBI הוא מודל סטנדרטי פשוט ויעיל הכולל גרימת פגיעה מוחית טראומטית באמצעות מכשיר הקשה נוזלי18,19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הניסויים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.הניסויים בוצעו בעקבות המלצות הצהרות הלסינקי וטוקיו וההנחיות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה של הקהילה האירופית. במחקר הנוכחי נעשה שימוש בחולדות Sprague-Dawley זכרים בוגרים, במשקל 300-350 גרם. בעלי החיים שוכנו בטמפרטורת חדר של 22 מעלות צלזיוס ± 1 מעלות צלזיוס ולחות של 40%-60% עם מחזורי אור-חושך.
1. הכנת בעלי חיים
- בחרו באקראי 30 חולדות זכרים בוגרים, וחלקו אותם לשתי קבוצות: TBI ו-sham.
- ספקו צ'או (ראו טבלת חומרים) ומים עד ליביטום.
הערה: בצע את כל שלבי הבדיקה בו-זמנית כדי לשלוט בהשפעת השעה ביום על הביצועים ההתנהגותיים. עדיף לבצע את מבחני ההתנהגות בבוקר (בין השעות 6:00-12:00) כדי למנוע הפרעה מפעילות כללית. - בצעו הערכות בסיסיות של ציון החומרה הנוירולוגית לפני הפציעה בשתי קבוצות החולדות, כמפורט בשלב 3 ובטבלה 1.
- מרדימים את החולדות עם 4% (לזירוז) ו-1.5% (לתחזוקה) איזופלורן. להזריק Buprenorphine (0.05-0.1 מ"ג / ק"ג; SC) לשיכוך כאבים מונע.
- בדוק את ההשתקה של החולדה על ידי בדיקת חוסר תנועה או רפלקס דוושה בתגובה לממריץ.
הערה: למתן הרדמה, מומלצת זרימה רציפה של איזופלורן.
2. הליך כירורגי
הערה: יש לבצע את כל ההליכים בתנאים אספטיים. השתמשו בכפפות סטריליות. החליפו את הכפפות אם נוגעים במשטח לא סטרילי. יש למרוח חומר סיכה אופתלמי על שתי העיניים כדי למנוע התייבשות. הפגיעה בנוזל ההקשה בוצעה בעקבות דיווחים שפורסמו בעבר18,20.
- לחדור לקרקפת עם 0.5% bupivacaine (ראה טבלה של חומרים), לבצע חתך 10 מ"מ, ולמשוך את הרקמות לרוחב.
- ביצוע קרניוטומיה18,20 4 מ"מ אחורי ו 4 מ"מ לטרלי של ברגמה.
הערה: יש לחטא את אזור הניתוח מספר פעמים בתנועה מעגלית עם פילינג על בסיס יוד או כלורהקסידין ואלכוהול. - השראת TBI18,19 על ידי מכשיר הקשה נוזלי (ראו טבלת חומרים) במשך 21-23 מילישניות דרך סטופקוק תלת-כיווני.
הערה: ביצוע TBI בינוני עם משרעת של 2.5 אטמ. - בצעו קרניוטומיה על קבוצת חולדות שעברו דמה (איור 1). אין לגרום לפגיעה מוחית טראומטית בקבוצה המופעלת על ידי דמה.
- בצע חדירת bupivacaine 0.1% לפני סגירת הפצע. לנהל buprenorphine תוך שרירי (0.01-0.05 מ"ג / ק"ג) כמו שיכוך כאבים לאחר הניתוח לפני משיכת isoflurane.
הערה: חזור על מינונים של buprenorphine כל 12 שעות במשך 48 שעות לפחות. - העבירו את החולדה לחדר התאוששות, ועקבו אחר מצבה הנשימתי (למשל, דום נשימתי), נוירולוגי (למשל שיתוק) וקרדיווסקולרי (למשל, שינויים בצבע האישונים, ירידה בזילוח רקמות רכות וברדיקרדיה) במשך 24 שעות.
3. הערכת ציון חומרה נוירולוגית
הערה: הציון הגבוה ביותר האפשרי עבור שינויים התנהגותיים ותפקוד מוטורי הוא 24 נקודות. ציון 0 מייצג מצב נוירולוגי תקין, וציון 24 מייצג תפקוד נוירולוגי חמור21,22,23 (לוח 1).
- העריכו את ציון החומרה הנוירולוגית (NSS) כפי שתואר קודם לכן24 על TBI וחולדות דמה לפני ניתוח, 48 שעות אחרי ניתוח (איור 2A), וביום 28 אחרי ניתוח (איור 2B).
4. לימוד ההתנהגות הדומיננטית-כנועה
- חלקו את החולדות באופן אקראי לכלובים שבוע לפני הבדיקה.
הערה: כל כלוב צריך להכיל חולדה אחת המופעלת באמצעות דמה וחולדה אחת המופעלת באמצעות TBI. - בצעו טיפול אחד של 15 דקות בכל יום במשך יומיים לפני הבדיקה, כך שהחולדות יוכלו להסתגל לפרוטוקול.
הערה: המשימה הדומיננטית-כנועה החלה ביום ה-29 לאחר הפציעה (איור 1). - השתמשו במכשיר (ראו טבלת חומרים) העשוי משתי קופסאות זכוכית אקרילית שקופות (30 ס"מ x 20 ס"מ x 20 ס"מ, תיבה A ותיבה B, איור 3) המחוברות במנהרה דקהבגודל 15 ס"מ x 15 ס"מ x 60 ס"מ 15,19,25.
- מלאו מזין (איור 3) בחלב ממותק, והניחו אותו במרכז המנהרה. השתמש בחלב המורכב מ -10% סוכר ו -3% שומן.
- הניחו את המכשיר על שולחן בגובה של 80 ס"מ מעל הרצפה.
- הכניסו כל חולדה למכשיר למשך 15 דקות להרגלה ביומיים הראשונים. התחל את המשימה לאחר 2 ימי הרגלה.
- בחרו באופן אקראי חולדה אחת מקבוצת הביקורת ואחת מקבוצת הפגיעה המוחית הטראומטית (TBI), והניחו אותן במרחקים שווים מהמאכיל, מה שמאפשר להן לחקור במשך 5 דקות.
- אפשרו לחולדות גישה למים עד ליביטום.
הערה: הפעילות נמשכה 5 ימים. הגבלת המזון בוצעה במשך כל תקופת המשימה. האוכל ניתן כל יום במשך שעה לאחר תקופת הבדיקה. - נקו את הציוד עם 5% אלכוהול לפני ביצוע הבדיקות הבאות עם חולדות אחרות.
הערה: ניקוי המכשיר יחסל את הריח של החולדות הקודמות. בצע את הבדיקה בחדר עם זרימת אוויר נאותה.
5. הקלטת הווידאו וניתוח הנתונים
- מקם מצלמה והתקן את תוכנת המחשב המומלצת (ראה רשימת חומרים) כדי ללכוד, לשמור ולעבד את הנתונים.
הערה: יש להתקין את המצלמה בגובה של 290 ס"מ מהרצפה. - הקליטו את הסרטון בזמן שהחולדות נמצאות בזירה.
הערה: המצלמה והמכשיר מוקמו במרחק של 210 ס"מ זה מזה. החלק של הזירה שבו הבדיקה מתבצעת חייב להיות גלוי במסגרת המצלמה. - בצע ניתוח נתונים23 באופן ידני על ידי שני אנליסטים עיוורים לקבוצות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
הערכת ציון חומרה נוירולוגית
ליקויים נוירולוגיים הוערכו בחולדות זכרים לאחר TBI באמצעות NSS. החולדות חולקו לשתי קבוצות: קבוצת פגיעה מוחית טראומטית וקבוצת ביקורת אחת. קבוצת הביקורת עברה ניתוח דמה. ה- NSS איפשר הערכה של תפקוד מוטורי ושינוי התנהגות על ידי מערכת נקודות22,23; ציון 24 הצביע על תפקוד נוירולוגי חמור, וציון 0 ייצג מצב נוירולוגי תקין. לא היו הבדלים משמעותיים בליקויים נוירולוגיים שעה אחת לפני הניתוח בין TBI לבין קבוצות שנותחו על ידי דמה. הליקויים הנוירולוגיים לאחר 48 שעות לאחר הניתוח היו גדולים מספיק עבור חולדות TBI בהשוואה לחולדות שנותחו על ידי דמה (5-7, ממוצע: 6 לעומת 0-0, ממוצע: 0; U = 0, p < 0.01, r = 0.89) (איור 2A). לאחר 28 ימים לאחר הניתוח, ההבדלים בין קבוצות TBI וקבוצות שנותחו על ידי דמה לא היו משמעותיים (מבחן Mann-Whitney U19) (איור 2B).
הערכת ההתנהגות הדומיננטית-כנועה
ההתנהגות הדומיננטית-כנועה של חולדות בוגרות זכרים הוערכה 30 יום לאחר הניתוח. זה נעשה לאחר הערכת NSS כדי לוודא כי אין תפקוד לקוי של התנועה. המשימה הדומיננטית-כנועה התבססה על תחרות מזון והוערכה במונחים של שני פרמטרים עיקריים: הזמן שהוקדש למאכיל ומי הגיע ראשון למאכיל. זמן השהייה במתקן ההזנה היה נמוך משמעותית עבור חולדות TBI בהשוואה לחולדות המופעלות על ידי דמה (33.1 שניות ± 8.7 שניות לעומת 55.9 שניות ± 21 שניות, t(28) = 3.14, p < 0.01, d = 1.15) (איור 4A). פחות TBI מחולדות המופעלות על ידי דמה הגיעו ראשונות למזין (3 מתוך 15 לעומת 12 מתוך 15, p < 0.01, על פי מבחן chi-square ומבחן מדויק של פישר19) (Figure 4B).
איור 1: הדגמה של ציר הזמן של הפרוטוקול. החולדות חולקו לשתי קבוצות: TBI המופעלת באמצעות דמה. TBI וקרניוטומיה בוצעו כאשר החולדות הגיעו לגיל 3 חודשים. ציוני NSS נמדדו עבור TBI וחולדות דמה לפני תחילת הניסוי, 48 שעות לאחר הניתוח, וביום 28 לאחר הניתוח. הערכת ההתנהגות הדומיננטית-כנועה בוצעה בין היום ה-29 ליום ה-33 (סה"כ 5 ימים) לאחר הניתוח. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
תרשים 2: הערכת ציון חומרה נוירולוגית. הערכת ציון החומרה הנוירולוגית ב-(A) 48 שעות ו-(B) 28 ימים לאחר הניתוח, תוך השוואת קבוצת TBI לקבוצת הביקורת. P < 0.01 עבור (A), שנקבע על ידי מבחן Mann-Whitney U. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: מכשיר להערכת התנהגות DSR. מתקן העשוי משתי קופסאות זכוכית אקרילית שקופות (30 ס"מ x 20 ס"מ x 20 ס"מ, תיבה A וקופסה B) המחוברות במנהרה דקה בגודל 15 ס"מ x 15 ס"מ x 60 ס"מ, עם מזין במרכז המנהרה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: הערכת ההתנהגות הדומיננטית-כנועה. ההערכה של התנהגות דומיננטית-כנועה בוצעה ביום ה-33 שלאחר הניתוח, תוך השוואה בין חולדות TBI לחולדות הביקורת המופעלות על ידי דמה. הזמן שהוקדש ל-(A) למאכיל ו-(B) לחולדה שהגיעה ראשונה למאכיל מוצג. P < 0.01 עבור (A), שנקבע על ידי מבחן t. P < 0.01 עבור (B), שנקבע על ידי מבחן חי-ריבוע והמבחן המדויק של פישר. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
לוח 1: מערכת ניקוד ודירוג להערכת ציון החומרה הנוירולוגית. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
מחקרים קליניים מצביעים על כך שפגיעה מוחית עלולה להגביר את הסיכון להפרעות פסיכיאטריות26,27. יתר על כן, פגיעה מוחית טראומטית משפיעה על התפתחות ההתנהגות החברתית28,29. בפרוטוקול זה, למודל TBI הייתה השפעה על הצגת התנהגות דומיננטית-כנועה. התנהגות דומיננטית-כנועה באה לידי ביטוי מבחינת הזמן שהוקדש למזין ומי הגיע ראשון למאכיל.
בנוסף למשימה ההתנהגותית המבוצעת כאן, קיימות משימות נוספות להערכת יחסי דומיננטיות-כנועות, כגון פרדיגמת התושב-פולש30,31 או הצלילה המורכבת למצב מזון32,33,34. כל אחת מהמשימות הללו מכוונת להיבט אחר של התנהגות חברתית. פרדיגמת התושב-פולש מתאימה למדידת תוקפנות התקפית, התנהגות הגנתית ולחץ חברתי, והצלילה המורכבת אחר מצב מזון מתאימה יותר לחקר היררכיות חברתיות. המשימה הדומיננטית-כנועה היא המתאימה ביותר להערכת DSR.
ממדי המנגנון תלויים בגודל המכרסמים. על המנגנון להיות בעל שני תאי פרספקס ומנהרה אחת המחברת ביניהם. במרכז הוא מזין עם חלב ממותק. עבור חולדות35, מידות החדרים והמנהרה הן 24 ס"מ x 17 ס"מ x 14 ס"מ ו 4.5 ס"מ x 4.5 ס"מ x 52 ס"מ, בהתאמה. להערכת DSR לאחר לחץ חיים מוקדם 32, מידות המנגנון הן30 ס"מ x 20 ס"מ x 20 ס"מ עבור החדרים ו 15 ס"מ x 15 ס"מ x 60 ס"מ עבור המנהרה. מידות המנגנון לעכברים36 הן 12 ס"מ x 8.5 ס"מ x 7 ס"מ ו 2.5 ס"מ x 2.5 ס"מ x 27 ס"מ עבור החדרים והמנהרה, בהתאמה.
פרוטוקול זה כולל כמה שלבים קריטיים. עבור המשימה הדומיננטית-כנועה, יש צורך לנקות את הציוד לאחר כל ניסוי הבא עם פתרון אלכוהול. יחד עם זאת, פני השטח של הזירה חייבים להיות יבשים ונקיים מכיוון שכל ריח שיורי מבעלי חיים קודמים יכול להשפיע על התנהגות חיות הניסוי. אוורור מתמיד והיעדר רעש הם תנאים הכרחיים בחדר כדי למנוע גורמי לחץ מיותרים שיכולים להשפיע על דפוסי התנהגות. יש להחליף את החלב במזין לאחר כל מפגש התנהגותי. מבחני ההתנהגות יבוצעו בשלב החשיכה, וצילום באמצעות מצלמה באיכות ברזולוציה גבוהה יאפשר לצלם תמונות בחושך.
מגבלות מחקר זה כוללות את גודלן הקטן של הקבוצות, הערכת הפעילות המוטורית רק על ידי ה- NSS, ולא כולל משקל בנתונים. מחקרים עתידיים יכולים גם לשלב הערכת תפקוד לוקומוטורי על ידי שדה פתוח ו / או מבחני מבוך מוגבהים פלוס.
הליקויים הנוירולוגיים לאחר 48 שעות לאחר הניתוח היו גדולים במידה ניכרת עבור חולדות TBI מאשר עבור חולדות שנותחו על ידי דמה. ב-48 שעות לאחר הפציעה נמצאו ליקויים נוירולוגיים משמעותיים, המעידים על נזק משמעותי. כאשר בוצעה הערכה נוירולוגית על החולדות ביום ה-28 לאחר הפציעה, לא היו הבדלים משמעותיים בין חולדות דמה לחולדות TBI; לכן, ההתנהגות הכנועה של הקבוצה הפגועה לא נבעה ממצב נוירולוגי לקוי. הפעילות המוטורית לא הושפעה ולא השפיעה על ההתנהגות הדומיננטית-כנועה. זמן השהייה במתקן ההאכלה היה קצר משמעותית עבור חולדות TBI בהשוואה לחולדות המופעלות על ידי דמה. פחות חולדות TBI מאשר חולדות המופעלות על ידי דמה הגיעו ראשונות למזין (איור 4A). הממצאים העיקריים של המחקר הנוכחי הצביעו על התנהגות כנועה בחולדות לאחר פגיעה מוחית טראומטית והתנהגות דומיננטית בחולדות המופעלות על ידי דמה. חולדות TBI הפגינו התנהגות כנועה בשני פרמטרים: הזמן שהוקדש למאכיל ומי הגיע ראשון למאכיל.
לסיכום, הממצא העיקרי של מחקר זה היה שפגיעה מוחית טראומטית בחולדות בוגרות מובילה להתנהגות כנועה לאחר חודש אחד. צפוי שמחקר זה ירחיב את יכולתנו להבין ולהעריך התנהגות חברתית לאחר פגיעה מוחית טראומטית. מחקרים עתידיים צפויים לחקור את התכונה של התנהגות כנועה כמנבא לנוכחות של פגיעה מוחית קודמת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין מה לחשוף.
Acknowledgments
העבודה שנעשתה היא חלק מעבודת הדוקטורט של דמיטרי פרנק.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 2% chlorhexidine in 70% alcohol solution | SIGMA - ALDRICH | 500 cc | For general antisepsis of the skin in the operatory field |
| 4 boards of different thicknesses (1.5 cm, 2.5 cm, 5 cm and 8.5 cm) | This is to evaluate neurological defect | ||
| 4-0 Nylon suture | 4-00 | ||
| Bottles | Techniplast | ACBT0262SU | |
| Bupivacaine 0.1 % | |||
| Diamond Hole Saw Drill 3 mm diameter | Glass Hole Saw Kit | Optional. | |
| Digital Weighing Scale | SIGMA - ALDRICH | Rs 4,000 | |
| Dissecting scissors | SIGMA - ALDRICH | Z265969 | |
| Ethanol 99.9 % | Pharmacy | 5%-10% solution used to clean equipment and remove odors | |
| Fluid-percussion device | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended. | |
| Gauze Sponges | Fisher | ||
| Gloves (thin laboratory gloves) | Optional. | ||
| Heater with thermometer | Heatingpad-1 | Model: HEATINGPAD-1/2 | No specific brand is recommended. |
| Horizon-XL | Mennen Medical Ltd | ||
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 | Anesthetic liquid for inhalation |
| Logitech Webcam Software | Logitech | 2.51 | Software for video camera |
| Operating forceps | SIGMA - ALDRICH | ||
| Operating Scissors | SIGMA - ALDRICH | ||
| PC Computer for USV recording and data analyses | Intel | Intel core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system | |
| Plexiglass boxes linked by a narrow passage | Two transparent 30 cm × 20 cm × 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm × 15 cm × 60 cm passage | ||
| Purina Chow | Purina | 5001 | Rodent laboratory chow given to rats, is a lifecycle nutrition that has been used in biomedical research |
| Rat cages (rat home cage or another enclosure) | Techniplast | 2000P | No specific brand is recommended |
| Scalpel blades 11 | SIGMA - ALDRICH | S2771 | |
| SPSS | SPSS Inc., Chicago, IL, USA | A 20 package | |
| Stereotaxic Instrument | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended | |
| Timing device | Interval Timer:Timing for recording USV's | Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats | |
| Video camera | Logitech | C920 HD PRO WEBCAM | Digital video camera for high definition recording of rat behavior under dominant submissive test |
References
- Birch, L. C.
- Crombie, A. C.
- Riechert, S. E. Game theory and animal contests. Game Theory and Animal Behavior. Dugatkin, L. A., Reeve, H. R. , Oxford University Press. Oxford, UK. 64-93 (1998).
- Chase, I. D., Tovey, C., Spangler-Martin, D., Manfredonia, M. Individual differences versus social dynamics in the formation of animal dominance hierarchies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 5744-5749 (2002).
- Vonk, J., Shackelford, T. K. Encyclopedia of Animal Cognition and Behavior. , Springer. Cham, Switzerland. (2019).
- De Vries, H. An improved test of linearity in dominance hierarchies containing unknown or tied relationships. Animal Behaviour. 50 (5), 1375-1389 (1995).
- Appleby, M. C.
- Drent, P. J., Oers, K. v, Noordwijk, A. J. v Realized heritability of personalities in the great tit (Parus major). Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences. 270 (1510), 45-51 (2003).
- Sapolsky, R. M. Endocrinology alfresco: psychoendocrine studies of wild baboons. Recent Progress in Hormone Research. 48, 437-468 (1993).
- Shively, C. A. Social subordination stress, behavior, and central monoaminergic function in female cynomolgus monkeys. Biological Psychiatry. 44 (9), 882-891 (1998).
- Shively, C. A., Grant, K. A., Ehrenkaufer, R. L., Mach, R. H., Nader, M. A. Social stress, depression, and brain dopamine in female cynomolgus monkeys. Annals of the New York Academy of Sciences. 807, 574-577 (1997).
- Tse, W. S., Bond, A. J. Difference in serotonergic and noradrenergic regulation of human social behaviours. Psychopharmacology. 159 (2), 216-221 (2002).
- Malatynska, E., Knapp, R. J. Dominant-submissive behavior as models of mania and depression. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 29 (4-5), 715-737 (2005).
- Malatynska, E., et al. Reduction of submissive behavior in rats: A test for antidepressant drug activity. Pharmacology. 64 (1), 8-17 (2002).
- Frank, D., et al. Early life stress induces submissive behavior in adult rats. Behavioural Brain Research. 372, 112025 (2019).
- Knapp, R. J., et al. Antidepressant activity of memory-enhancing drugs in the reduction of submissive behavior model. European Journal of Pharmacology. 440 (1), 27-35 (2002).
- Malatyńska, E., Kostowski, W. The effect of antidepressant drugs on dominance behavior in rats competing for food. Polish Journal of Pharmacology and Pharmacy. 36 (5), 531-540 (1984).
- Kabadi, S. V., Hilton, G. D., Stoica, B. A., Zapple, D. N., Faden, A. I. Fluid-percussion-induced traumatic brain injury model in rats. Nature Protocols. 5 (9), 1552-1563 (2010).
- Boyko, M., et al. Traumatic brain injury-induced submissive behavior in rats: Link to depression and anxiety. Translational Psychiatry. 12 (1), 239 (2022).
- Jones, N. C., et al. Experimental traumatic brain injury induces a pervasive hyperanxious phenotype in rats. Journal of Neurotrauma. 25 (11), 1367-1374 (2008).
- Frank, D., et al. A novel histological technique to assess severity of traumatic brain injury in rodents: Comparisons to neuroimaging and neurological outcomes. Frontiers in Neuroscience. 15, 733115 (2021).
- Frank, D., et al. A metric test for assessing spatial working memory in adult rats following traumatic brain injury. Journal of Visualized Experiments. (171), e62291 (2021).
- Frank, D., et al. Induction of diffuse axonal brain injury in rats based on rotational acceleration. Journal of Visualized Experiments. (159), e61198 (2020).
- Zlotnik, A., et al. β2 adrenergic-mediated reduction of blood glutamate levels and improved neurological outcome after traumatic brain injury in rats. Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 24 (1), 30-38 (2012).
- Frank, D., et al. A novel histological technique to assess severity of traumatic brain injury in rodents: Comparisons to neuroimaging and neurological outcomes. Frontiers in Neuroscience. 15, 733115 (2021).
- Marinkovic, I., et al. Prognosis after mild traumatic brain injury: Influence of psychiatric disorders. Brain Sciences. 10 (12), 916 (2020).
- Robert, S. Traumatic brain injury and mood disorders. Mental Health Clinician. 10 (6), 335-345 (2020).
- Sabaz, M., et al. Prevalence, comorbidities, and correlates of challenging behavior among community-dwelling adults with severe traumatic brain injury: A multicenter study. The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 29 (2), 19-30 (2014).
- Aaronson, A., Lloyd, R. B. Aggression after traumatic brain injury: A review of the current literature. Psychiatric Annals. 45 (8), 422-426 (2015).
- Koolhaas, J. M., et al. The resident-intruder paradigm: A standardized test for aggression, violence and social stress. Journal of Visualized Experiments. (77), e4367 (2013).
- Bhatnagar, S., Vining, C. Facilitation of hypothalamic-pituitary-adrenal responses to novel stress following repeated social stress using the resident/intruder paradigm. Hormones and Behavior. 43 (1), 158-165 (2003).
- Boyko, M., et al. The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats. Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).
- Gruenbaum, B. F., et al. A complex diving-for-food Task to investigate social organization and interactions in rats. Journal of Visualized Experiments. (171), e61763 (2021).
- Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
- Pinhasov, A., Crooke, J., Rosenthal, D., Brenneman, D., Malatynska, E. Reduction of Submissive Behavior Model for antidepressant drug activity testing: Study using a video-tracking system. Behavioural Pharmacology. 16 (8), 657-664 (2005).
- Nesher, E., et al. Differential responses to distinct psychotropic agents of selectively bred dominant and submissive animals. Behavioural Brain Research. 236 (1), 225-235 (2013).
