Waiting
Login processing...

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

Behavior

Travmatik Beyin Hasarı Sonrası Yetişkin Sıçanlarda Baskın-İtaatkar Davranışların Değerlendirilmesi

Published: December 16, 2022 doi: 10.3791/64548
* These authors contributed equally

Summary

Mevcut protokol, sıvı perküsyonuna bağlı travmatik beyin hasarının bir sıçan modelini ve ardından baskın ve itaatkar davranışın gelişimini anlamak için bir dizi davranış testini tanımlamaktadır. Bu travmatik beyin hasarı modelinin belirli davranış testleriyle birlikte kullanılması, beyin hasarını takiben sosyal bozuklukların incelenmesini sağlar.

Abstract

Yiyecek, bölge ve eşler gibi kaynaklar üzerindeki rekabet, hayvan türleri içindeki ilişkileri önemli ölçüde etkiler ve genellikle baskın-itaatkar ilişkilere dayanan sosyal hiyerarşiler aracılığıyla aracılık eder. Baskın-itaatkar ilişki, bir türün bireyleri arasında normal bir davranış kalıbıdır. Travmatik beyin hasarı, sosyal etkileşim bozukluğunun ve hayvan çiftlerinde baskın-itaatkar ilişkilerin yeniden düzenlenmesinin sık görülen bir nedenidir. Bu protokol, yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanlarında, travmatik beyin hasarının indüksiyonundan sonra, indüksiyondan sonraki 29 gün ile 33 gün arasında yapılan bir dizi baskın-itaatkar test yoluyla naif sıçanlara kıyasla bir sıvı-perküsyon modeli kullanılarak itaatkar davranışları tanımlar. Baskın-itaatkar davranış testi, beyin hasarının yiyecek için yarışan hayvanlarda itaatkar davranışı nasıl tetikleyebileceğini göstermektedir. Travmatik beyin hasarından sonra, kemirgenler, besleyicide daha az zaman harcadıkları ve kontrol hayvanlarına kıyasla oluğa ilk önce gelme olasılıklarının daha düşük olduğu gibi daha itaatkardı. Bu protokole göre, yetişkin erkek sıçanlarda travmatik beyin hasarından sonra itaatkar davranış gelişir.

Introduction

Türler arası rekabet, aynı türün üyeleri aynı anda sınırlı bir kaynak için rekabet ettiğinde ortaya çıkar1. Buna karşılık, türler arası rekabet iki farklı türün üyeleri arasında gerçekleşir2. Türler arası rekabet, müdahale (uyarlanmış) ve sömürü (yarışma) dahil olmak üzere iki türe ayrılır ve gıda ve bölge3 gibi çekişmeli kaynak türüne bağlı olarak ortaya çıkar.

Toplumsal hiyerarşilerin varlığı, baskın-itaatkâr ilişkiler (DSR'ler) olmadan mümkün değildir. Egemenlik, hayvan çiftleri içinde "kazanmak" ve tabi olmayı "kaybetmek" olarak sunar4. Bununla birlikte, DSR'ler sadece çiftler halinde değil, aynı zamanda üç veya daha fazla kişilik gruplar halinde de görünür. 1922'de Thorleif Schjelderup-Ebbe, evcil tavuklardaki baskınlık hiyerarşisini tanımladı. Baskın ve alt hayvanlar arasındaki başlıca ayırt edici işaretler, besleyicide geçirilen zaman ve agresif davranıştı. Baskınlık hiyerarşisi iki forma ayrılır: doğrusal ve doğrusal olmayan5. Doğrusal baskınlık, A ve B olmak üzere iki grubu içerir. Bu geçişli ilişkiler paradigmasında6, A grubu B grubuna hükmeder veya B grubu A grubuna hükmeder. Doğrusal olmayan baskınlık, en az bir dairesel ilişki olduğunda ortaya çıkar: A, B'ye hükmeder, B C'ye hükmeder ve C, A7'ye hükmeder.

Baskın-itaatkar davranışı değerlendirmek için modeller, kemirgenler, kuşlar8, insan olmayan primatlar 9,10,11 ve insanlar 12 dahil olmak üzere farklı türler için mevcuttur. Baskın-itaatkar yöntem literatürde iyi temsil edilmiştir ve mani ve depresyon13'ün yanı sıra antidepresan ilaç aktivitesi14'ü değerlendirmek için bir model olarak uygulanmıştır. Bu model, yetişkin sıçanlarda maternal ayrılma sonrası erken yaşam stresini araştırmak için kullanılmıştır15. DSR paradigmaları üç modele ayrılabilir: baskın davranış modelinin azaltılması13,16, itaatkar davranış modelinin azaltılması 14 ve baskınlık modelinin klonidin tersine çevrilmesi17.

Bu çalışma, DSR'nin gıda rekabetine dayalı görevler yoluyla araştırıldığını göstermektedir. Bu yöntemin avantajları, kolay tekrarlanabilirliği ve baskın-itaatkar davranışı gözlemleme ve doğru bir şekilde analiz etme yeteneğidir. Ek olarak, baskın-itaatkar davranışsal görev, karşılaştırılabilir davranışsal görevlerin aksine, bölgeden ziyade yiyeceğe dayanır, bu da bu davranışsal görevi daha düşük maliyetli ve daha basit hale getirir ve araştırmacıların görevi yerine getirmek ve verileri işlemek için karmaşık bir eğitimden geçmelerine gerek yoktur.

Bu çalışmanın genel amacı, travmatik beyin hasarı (TBH) sonrası DSR'nin gelişimini göstermektir. TBI, sosyal bozukluklar, depresyon ve anksiyete ile ilişkilidir. TBI'yı indükleme modeli, bir sıvı perküsyon cihazı18,19 ile travmatik beyin hasarını indüklemeyi içeren basit ve etkili bir standart modeldir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Deneyler, Negev'in Ben-Gurion Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylandı.Deneyler, Helsinki ve Tokyo Deklarasyonlarının ve Avrupa Topluluğu Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı İçin Kılavuzların tavsiyeleri doğrultusunda gerçekleştirildi. Bu çalışmada 300-350 g ağırlığındaki yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanları kullanılmıştır. Hayvanlar, 22 ° C ± 1 ° C'lik bir oda sıcaklığında ve% 40 -% 60'lık bir nemde, açık-karanlık döngüleri ile barındırıldı.

1. Hayvan hazırlama

  1. Rastgele 30 yetişkin erkek sıçan seçin ve bunları iki gruba ayırın: TBI ve sham.
  2. Chow ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve su ad libitum sağlayın.
    NOT: Günün saatinin davranışsal performans üzerindeki etkisini kontrol etmek için testin tüm adımlarını aynı anda gerçekleştirin. Genel aktiviteden rahatsızlık duymamak için davranış testlerini sabahları (06:00 ile 12:00 saatleri arasında) yapmak en iyisidir.
  3. Her iki sıçan grubunda da yaralanmadan önce nörolojik şiddet skorunun temel değerlendirmelerini yapın, adım 3 ve Tablo 1'de ayrıntılı olarak açıklandığı gibi.
  4. Sıçanları% 4 (indüksiyon için) ve% 1.5 (bakım için) izofluran ile uyuşturun. Buprenorfin enjekte edin (0.05-0.1 mg/kg; SC) önleyici analjezi için.
  5. Bir uyarıcıya yanıt olarak hareket veya pedal refleksi eksikliğini test ederek sıçanın hareketsizliğini kontrol edin.
    NOT: Anestezi uygulaması için, sürekli bir izofluran akışı önerilir.

2. Cerrahi prosedür

NOT: Tüm prosedürler aseptik koşullarda gerçekleştirilmelidir. Steril eldiven kullanın. Steril olmayan herhangi bir yüzeye dokunulduğunda eldivenleri değiştirin. Kurumayı önlemek için her iki göze de oftalmik kayganlaştırıcı uygulayın. Parasagittal sıvı-perküsyon yaralanması daha önce yayınlanmış18,20 raporlarını takiben yapıldı.

  1. Kafa derisine% 0.5 bupivakain ile sızın ( Malzeme Tablosuna bakınız), 10 mm'lik bir kesi yapın ve dokuları yanal olarak geri çekin.
  2. Kraniotomi18,20 4 mm posterior ve 4 mm lateral bregma uygulayın.
    NOT: Cerrahi alan, hem iyot bazlı hem de klorheksidin bazlı ovma ve alkol ile dairesel bir hareketle birkaç kez dezenfekte edilmelidir.
  3. TBI18,19'u üç yönlü stopcock aracılığıyla 21-23 ms'nin üzerinde bir akışkan perküsyon cihazı (Malzeme Tablosuna bakınız) ile indükleyin.
    NOT: 2,5 atm genliğe sahip orta TBI gerçekleştirin.
  4. Sahte ameliyat edilen sıçan grubuna kraniyotomi uygulayın (Şekil 1). Sahte olarak işletilen grup için TBI'yı indüklemeyin.
  5. Yarayı kapatmadan önce% 0.1 bupivakain infiltrasyonu yapın. İzofluranı geri çekmeden önce intramüsküler buprenorfin (0.01-0.05 mg / kg) postoperatif analjezi olarak uygulayın.
    NOT: En az 48 saat boyunca her 12 saatte bir buprenorfin dozlarını tekrarlayın.
  6. Sıçanı iyileşme odasına aktarın ve solunum (örneğin, solunum durması), nörolojik (örneğin felç) ve kardiyovasküler durumunu (örneğin, göz bebeklerinin rengindeki değişiklikler, yumuşak doku perfüzyonundaki azalmalar ve bradikardi) 24 saat boyunca izleyin.

3. Nörolojik şiddet skoru değerlendirmesi

NOT: Davranış değişiklikleri ve motor fonksiyon için mümkün olan en yüksek puan 24 puandır. 0 skoru sağlam nörolojik durumu, 24 skoru ise ciddi nörolojik disfonksiyonu21,22,23 olarak temsil eder (Tablo 1).

  1. Nörolojik şiddet skorunu (NSS) daha önce tarif edildiği gibi 24 TBI ve sahte sıçanlarda ameliyattan önce, ameliyattan 48 saat sonra (Şekil 2A) ve ameliyattan sonra28. günde (Şekil 2B) değerlendirin.

4. Baskın-itaatkar davranışı incelemek

  1. Testten 1 hafta önce fareleri rastgele kafeslere bölün.
    NOT: Her kafeste bir sahte ameliyat sıçanı ve bir TBI sıçanı bulunmalıdır.
  2. Testten önce 2 gün boyunca her gün 15 dakikalık bir seans gerçekleştirin, böylece sıçanlar protokole alışabilir.
    NOT: Baskın-itaatkar görev, yaralanmadan sonraki 29. günde başlatıldı (Şekil 1).
  3. İnce 15 cm x 15 cm x 60 cm tünel15,19,25 ile bağlanmış iki şeffaf akrilik cam kutudan (30 cm x 20 cm x 20 cm, Kutu A ve Kutu B, Şekil 3) yapılmış bir aparat kullanın (Malzeme Tablosuna bakınız).
  4. Bir besleyiciyi (Şekil 3) şekerli sütle doldurun ve tünelin ortasına yerleştirin. % 10 şeker ve% 3 yağdan oluşan süt kullanın.
  5. Aparatı zeminden 80 cm yüksekliğe sahip bir masaya yerleştirin.
  6. Her sıçanı ilk 2 günde alışkanlık için 15 dakika boyunca aparatın içine yerleştirin. 2 alışkanlık günü sonra görevi başlatın.
  7. Kontrol grubundan bir sıçanı ve travmatik beyin hasarı (TBI) grubundan birini rastgele seçin ve onları besleyiciden eşit mesafelere ayarlayarak 5 dakika boyunca keşfetmelerini sağlayın.
  8. Sıçanların su ad libitumuna erişmesine izin verin.
    Not: görev 5 gün sürdü. Tüm görev süresi boyunca gıda kısıtlaması yapıldı. Yiyecekler test süresinden sonra her gün 1 saat boyunca verildi.
  9. Diğer sıçanlarla sonraki testleri yapmadan önce ekipmanı% 5 alkolle temizleyin.
    NOT: Aparatın temizlenmesi, önceki sıçanların kokusunu ortadan kaldıracaktır. Testi uygun hava sirkülasyonuna sahip bir odada yapın.

5. Video ve veri analizinin kaydedilmesi

  1. Bir kamerayı konumlandırın ve verileri yakalamak, kaydetmek ve işlemek için önerilen bilgisayar yazılımını yükleyin ( Malzeme Tablosuna bakın).
    NOT: Fotoğraf makinesinin zeminden 290 cm yüksekliğe monte edilmesi gerekir.
  2. Sıçanlar arenadayken videoyu kaydedin.
    NOT: Fotoğraf makinesi ve cihaz birbirinden 210 cm uzakta konumlandırılmıştır. Arenanın testin yapıldığı kısmı kamera çerçevesinde görünür olmalıdır.
  3. Veri analizi23 gruplara kör iki analist tarafından manuel olarak gerçekleştirin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Nörolojik şiddet skoru değerlendirmesi
NSS kullanılarak TBH sonrası erkek sıçanlarda nörolojik defisitler değerlendirildi. Sıçanlar iki gruba ayrıldı: bir TBI grubu ve bir kontrol grubu. Kontrol grubu sahte cerrahiye tabi tutuldu. NSS, motor fonksiyon ve davranış değişikliklerinin bir puan sistemi22,23 ile değerlendirilmesine izin verdi; 24 puan ciddi bir nörolojik işlev bozukluğunu gösterdi ve 0 puanı sağlam nörolojik durumu temsil etti. TBİ ve sahte ameliyat edilen gruplar arasında ameliyattan 1 saat önce nörolojik defisitlerde anlamlı fark yoktu. Ameliyattan 48 saat sonra nörolojik defisitler, TBI sıçanları için sahte ameliyat edilen sıçanlara kıyasla yeterince büyüktü (5-7, ortalama: 6'ya karşı 0-0, ortalama: 0; U = 0, p < 0.01, r = 0.89) (Şekil 2A). Ameliyattan 28 gün sonra, TBI ve sahte ameliyat edilen gruplar arasındaki farklar önemsizdi (Mann-Whitney U testi19) (Şekil 2B).

Baskın-itaatkar davranış değerlendirmesi
Erkek yetişkin sıçanların baskın-itaatkar davranışları ameliyattan 30 gün sonra değerlendirildi. Bu, lokomotor disfonksiyon olmadığından emin olmak için NSS değerlendirmesinden sonra yapıldı. Baskın-itaatkar görev, gıda rekabetine dayanıyordu ve iki ana parametre açısından değerlendirildi: besleyiciye harcanan zaman ve besleyiciye ilk kimin geldiği. Besleyicide geçirilen zaman, TBI sıçanları için sahte olarak çalışan sıçanlara kıyasla anlamlı derecede düşüktü (33.1 s ± 8.7 sn vs 55.9 s ± 21 s, t (28) = 3.14, p < 0.01, d = 1.15) (Şekil 4A). Sahte olarak çalıştırılan sıçanlardan daha az TBI, besleyiciye ilk önce geldi (15'ten 3'e karşı 15'ten 12'si, p < 0.01 , bir ki-kare testine ve Fisher'ın kesin testine göre19) (Figure 4B).

Figure 1
Şekil 1: Protokol zaman çizelgesinin gösterimi. Sıçanlar iki gruba ayrıldı: sahte ameliyat ve TBI. TBI ve kraniyotomi, sıçanlar 3 aylıkken yapıldı. NSS skorları, TBI ve sahte sıçanlar için deneyin başlamasından önce, ameliyattan 48 saat sonra ve ameliyattan sonra 28. günde ölçüldü. Baskın-itaatkar davranışların değerlendirilmesi ameliyattan sonraki 29. gün ile 33. gün arasında (toplam 5 gün boyunca) yapıldı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: Nörolojik şiddet skoru değerlendirmesi. Ameliyattan sonraki (A) 48 saat ve (B) 28 gün sonra nörolojik şiddet skorunun değerlendirilmesi, TBİ grubunun kontrol grubuyla karşılaştırılması. P < (A) için 0.01, bir Mann-Whitney U testi ile belirlenir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: DSR davranış değerlendirmesi için aparat. İki şeffaf akrilik cam kutudan (30 cm x 20 cm x 20 cm, Kutu A ve Kutu B) yapılmış, 15 cm x 15 cm x 60 cm'lik ince bir tünel ile bağlanmış, tünelin ortasında bir besleyici bulunan bir aparat. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Baskın-itaatkar davranış değerlendirmesi. Baskın-itaatkar davranışın değerlendirilmesi, ameliyattan sonraki 33. günde TBI sıçanlarını sahte ameliyat edilen kontrol sıçanlarıyla karşılaştırarak yapıldı. (A) besleyiciye ve (B) besleyiciye ilk gelen sıçana harcanan zaman gösterilir. P < (A) için 0.01, bir t-testi ile belirlenir. P < (B) için 0.01, ki-kare testi ve Fisher'ın kesin testi ile belirlenir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Tablo 1: Nörolojik şiddet skoru değerlendirmesi için puanlama ve derecelendirme sistemi. Bu Tabloyu indirmek için lütfen tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Klinik çalışmalar, beyin hasarının psikiyatrik bozukluk riskini artırabileceğini göstermektedir26,27. Ayrıca, TBH sosyal davranış gelişimini etkiler28,29. Bu protokolde, TBI modelinin baskın-itaatkar davranışların sunumu üzerinde etkisi olmuştur. Baskın-itaatkar davranış, besleyiciye harcanan zaman ve besleyiciye ilk kimin geldiği açısından kendini gösterdi.

Burada gerçekleştirilen davranışsal göreve ek olarak, baskın-itaatkar ilişkilerin değerlendirilmesi için başka görevler de vardır, örneğin sakin-davetsiz misafir paradigması30,31 veya gıda durumu için karmaşık dalış 32,33,34. Bu görevlerin her biri sosyal davranışın farklı bir yönünü hedefler. Yerleşik davetsiz misafir paradigması, saldırgan saldırganlığı, savunma davranışını ve sosyal stresi ölçmek için uygundur ve gıda durumu için karmaşık dalış, sosyal hiyerarşileri incelemek için daha uygundur. Baskın-itaatkar görev, DSR'yi değerlendirmek için en uygun olanıdır.

Aparatın boyutları kemirgenlerin boyutuna bağlıdır. Aparat iki Pleksiglas odasına ve bunları birbirine bağlayan bir tünele sahip olmalıdır. Merkezde şekerli sütlü bir besleyici var. Sıçanlar 35 için, odaların ve tünelin boyutları sırasıyla 24 cm x 17 cm x 14 cm ve 4.5 cm x 4.5 cm x 52 cm'dir. Erken yaşam stresi32'den sonra DSR'nin değerlendirilmesi için, aparatın boyutları odalar için 30 cm x 20 cm x 20 cm ve tünel için 15 cm x 15 cm x 60 cm'dir. Fareler36 için aparatın boyutları, odalar ve tünel için sırasıyla 12 cm x 8.5 cm x 7 cm ve 2.5 cm x 2.5 cm x 27 cm'dir.

Bu protokolün bazı kritik adımları vardır. Baskın-itaatkar görev için, sonraki her denemeden sonra ekipmanı alkol çözeltisi ile temizlemek gerekir. Aynı zamanda, arenanın yüzeyi kuru ve temiz olmalıdır, çünkü önceki hayvanlardan kalan herhangi bir koku deney hayvanlarının davranışlarını etkileyebilir. Sürekli havalandırma ve gürültünün olmaması, davranış kalıplarını etkileyebilecek gereksiz stres faktörlerinden kaçınmak için odada gerekli koşullardır. Besleyicideki süt, her davranışsal seanstan sonra değiştirilmelidir. Davranış testleri karanlık aşamada gerçekleştirilecek ve yüksek çözünürlüklü kalitede bir kamera kullanılarak çekim yapılması, görüntülerin karanlıkta yakalanmasını sağlayacaktır.

Bu çalışmanın sınırlamaları, grupların küçük boyutlarını, lokomotor aktivitenin sadece NSS tarafından değerlendirilmesini ve verilere ağırlık dahil edilmemesini içerir. Gelecekteki çalışmalar ayrıca açık alan ve / veya yükseltilmiş artı labirent testleri ile lokomotor fonksiyon değerlendirmesini de içerebilir.

Ameliyattan 48 saat sonra nörolojik defisitler, TBI sıçanları için sahte ameliyat edilen sıçanlardan çok daha büyüktü. Yaralanmadan 48 saat sonra, önemli hasara işaret eden önemli nörolojik defisitler vardı. Yaralanmadan sonraki 28. günde sıçanlar üzerinde nörolojik bir değerlendirme yapıldığında, sahte sıçanlar ve TBI sıçanları arasında anlamlı bir fark yoktu; Bu nedenle, yaralı grubun itaatkar davranışı, bozulmuş nörolojik durumdan kaynaklanmamıştır. Lokomotor aktivite etkilenmedi ve baskın-itaatkar davranışı etkilemedi. Besleyicide harcanan zaman, TBI sıçanları için sahte olarak çalışan sıçanlara kıyasla önemli ölçüde daha kısaydı. Sahte olarak çalıştırılan sıçanlardan daha az TBI sıçanı, besleyiciye ilk önce geldi (Şekil 4A). Bu çalışmanın temel bulguları, TBI sonrası sıçanlarda itaatkar davranışı ve sahte ameliyat edilen sıçanlarda baskın davranışı göstermiştir. TBI sıçanları iki parametre üzerinde itaatkar davranış gösterdi: besleyiciye harcanan zaman ve besleyiciye ilk kim geldi.

Özetle, bu çalışmanın ana bulgusu, yetişkin sıçanlarda TBI'nın 1 ay sonra itaatkar davranışa yol açtığıydı. Bu araştırmanın TBH sonrası sosyal davranışları anlama ve değerlendirme yeteneğimizi genişleteceği öngörülmektedir. Gelecekteki çalışmaların, önceki beyin hasarının varlığının bir göstergesi olarak itaatkar davranışın özelliğini araştırması beklenmektedir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Acknowledgments

Yapılan çalışmalar Dmitry Frank'in doktora tezinin bir parçası.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Birch, L. C. The meanings of competition. The American Naturalist. 91 (856), 5-18 (1957).
  2. Crombie, A. C. Interspecific competition. The Journal of Animal Ecology. 16 (1), 44-73 (1947).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Vonk, J., Shackelford, T. K. Encyclopedia of Animal Cognition and Behavior. , Springer. Cham, Switzerland. (2019).
  6. De Vries, H. An improved test of linearity in dominance hierarchies containing unknown or tied relationships. Animal Behaviour. 50 (5), 1375-1389 (1995).
  7. Appleby, M. C. The probability of linearity in hierarchies. Animal Behaviour. 31 (2), 600-608 (1983).
  8. 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).
  9. Sapolsky, R. M. Endocrinology alfresco: psychoendocrine studies of wild baboons. Recent Progress in Hormone Research. 48, 437-468 (1993).
  10. Shively, C. A. Social subordination stress, behavior, and central monoaminergic function in female cynomolgus monkeys. Biological Psychiatry. 44 (9), 882-891 (1998).
  11. 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).
  12. Tse, W. S., Bond, A. J. Difference in serotonergic and noradrenergic regulation of human social behaviours. Psychopharmacology. 159 (2), 216-221 (2002).
  13. Malatynska, E., Knapp, R. J. Dominant-submissive behavior as models of mania and depression. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 29 (4-5), 715-737 (2005).
  14. Malatynska, E., et al. Reduction of submissive behavior in rats: A test for antidepressant drug activity. Pharmacology. 64 (1), 8-17 (2002).
  15. Frank, D., et al. Early life stress induces submissive behavior in adult rats. Behavioural Brain Research. 372, 112025 (2019).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. Boyko, M., et al. Traumatic brain injury-induced submissive behavior in rats: Link to depression and anxiety. Translational Psychiatry. 12 (1), 239 (2022).
  20. Jones, N. C., et al. Experimental traumatic brain injury induces a pervasive hyperanxious phenotype in rats. Journal of Neurotrauma. 25 (11), 1367-1374 (2008).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Frank, D., et al. Induction of diffuse axonal brain injury in rats based on rotational acceleration. Journal of Visualized Experiments. (159), e61198 (2020).
  24. 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).
  25. 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).
  26. Marinkovic, I., et al. Prognosis after mild traumatic brain injury: Influence of psychiatric disorders. Brain Sciences. 10 (12), 916 (2020).
  27. Robert, S. Traumatic brain injury and mood disorders. Mental Health Clinician. 10 (6), 335-345 (2020).
  28. 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).
  29. Aaronson, A., Lloyd, R. B. Aggression after traumatic brain injury: A review of the current literature. Psychiatric Annals. 45 (8), 422-426 (2015).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
  35. 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).
  36. 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).

Tags

Geri çekme Sayı 190 Hayvan modeli davranış baskın ve itaatkar davranış sıvı perküsyon yaralanması travmatik beyin hasarı (TBI)
Travmatik Beyin Hasarı Sonrası Yetişkin Sıçanlarda Baskın-İtaatkar Davranışların Değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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

Frank, D., Gruenbaum, B. F., Semyonov, M., Binyamin, Y., Severynovska, O., Gal, R., Frenkel, A., Knazer, B., Boyko, M., Zlotnik, A. Assessing Dominant-Submissive Behavior in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (190), e64548, doi:10.3791/64548 (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