Summary
Le test de la menace sociale et de la sécurité permet une évaluation simultanée du développement de l’évitement social en tant que mesure de l’apprentissage conditionné aversif et de la capacité de discrimination entre la menace sociale et la sécurité, tous deux utilisés pour identifier les individus sensibles au stress et résilients au stress au sein d’un seul groupe de souris mâles chroniquement vaincues socialement.
Abstract
Le stress social est une cause majeure du développement des troubles mentaux. Pour améliorer la valeur translationnelle des études précliniques, l’expérience du stress social et son impact comportemental sur les souris devraient être comparables à ceux des humains. La défaite sociale chronique (CSD) utilise un type de stress social impliquant des attaques physiques et des menaces sensorielles pour induire des dysfonctionnements mentaux ressemblant à des troubles affectifs humains. Pour renforcer la composante psychosociale de la CSD, un protocole de 10 jours a été appliqué dans lequel les agressions physiques quotidiennes sont standardisées en trois épisodes de 10 s suivis d’une phase sensorielle de 24 h. Après la 10ephase sensorielle , le protocole CSD est suivi d’un test comportemental raffiné appelé test de sécurité et de menace sociale (STST). Les tests comportementaux post-stress doivent déterminer comment et dans quelle mesure le facteur de stress social a influencé le comportement. Le STST permet à des souris mâles chroniquement vaincues socialement d’interagir avec 2 nouveaux individus mâles (cibles sociales) : une cible sociale de la souche attaquante rencontrée à l’époque de la SDR et l’autre d’une nouvelle souche. Les deux sont présentés simultanément dans différents compartiments d’une arène d’essai à trois chambres. Le test permet une évaluation simultanée du développement de l’évitement social afin de mesurer le succès de l’apprentissage conditionné aversif et la capacité de discrimination sociale entre la menace et la sécurité. Le développement de l’évitement social à l’égard de ces deux souches reflète une réponse aversive généralisée et, par conséquent, une mesure de la susceptibilité au stress. Dans le même temps, le développement de l’évitement social à l’égard de la seule souche attaquante reflète la discrimination entre la menace et la sécurité et, par conséquent, une mesure de la résilience au stress. Enfin, l’absence d’évitement social à l’égard de la souche attaquante reflète une altération de l’apprentissage conditionnel aversif. Le protocole vise à affiner les modèles murins actuellement utilisés de susceptibilité/résilience au stress en incluant des critères translationnels, en particulier la discrimination menace-sécurité et la généralisation de la réponse aversive, afin de catégoriser un seul groupe d’animaux chroniquement vaincus socialement en sous-groupes résilients et sensibles, faisant éventuellement progresser les futures approches translationnelles.
Introduction
Le stress est défini comme la perturbation de l’homéostasie causée par des stimuli physiques ou psychologiques1. Le stress est un facteur de risque majeur bien connu pour le développement de troubles mentaux tels que le trouble de stress post-traumatique, la dépression et l’anxiété 2,3. En particulier, le stress social est considéré comme un facteur de risque majeur pour le développement de troubles mentaux liés au stress4. Un type de stress social qui a acquis une importance particulière dans la recherche est le stress de subordination sociale5. Les souris, comme les humains, sont capables d’un riche ensemble de comportements sociaux6, ce qui les rend adaptées aux enquêtes impliquant un stress social. En laboratoire, lorsque les souris adultes sont logées en groupe, elles établissent une structure sociale impliquant la formation de rangs7. En conséquence, le modèle de colonie a été conçu pour étudier les effets des hiérarchies sociales naturellement établies dans les groupes mixtes de souris8. Au fil des ans, des variantes du modèle de la colonie ont été développées pour utiliser le stress de subordination sociale, y compris les modèles de groupe de même sexe, le modèle d’instabilité sociale et le modèle de la colonie d’intrus. Au cours des dernières années, cependant, une variante particulière connue sous le nom de modèle mâle résident-intrus a été popularisée dans la littérature, simplifiant la complexité sociale à deux souris : une résidente et un intrus. L’animal d’intérêt, connu sous le nom d’intrus, est placé dans la cage d’un éleveur plus grand, plus âgé et à la retraite, connu sous le nom de résident ou d’agresseur. Le résident attaque alors physiquement l’intrus comme méthode de confrontation, établissant une hiérarchie sociale dans laquelle le résident est dominant et l’intrus est subordonné. Lorsque les confrontations sont des événements ponctuels, elles sont classées comme « aiguës » (le « modèle de la défaite sociale aiguë »), tandis que les confrontations répétées qui durent plusieurs jours (généralement 10) sont connues comme « chroniques » (le « modèle de la défaite sociale chronique »). Dans le modèle de la défaite sociale chronique (CSD), les attaques sont intermittentes et généralement confinées à une période de 5 à 10 minutes9, appelée phase physique. Après la phase physique, l’intrus et le résident passent la nuit dans la même cage, séparée en deux par une paroi grillagée, permettant toutes les formes d’interaction sauf le contact physique. Cette configuration, connue sous le nom de phase sensorielle, induit un stress par l’apparition continue d’une menace au lieu d’une confrontation physique directe. En 2018, van der Kooji et ses collègues ont introduit un traitement de défaite sociale chronique modifié pour se concentrer sur la composante psychosociale du modèle en standardisant et en limitant strictement la phasephysique 10. Le modèle modifié limite les attaques physiques à trois épisodes de 10 s avec des résidents différents, se produisant à des intervalles de 15 minutes entre les épisodes de la phase sensorielle. Après le troisième épisode physique, la phase sensorielle dure toute la nuit. Ce cycle se répète pendant 10 jours consécutifs avec de nouveaux résidents par épisode. Le traitement modifié améliore la validité translationnelle du modèle de défaite sociale chronique, car les dommages physiques de l’intrus sont minimisés et la variabilité des résultats des durées différentes des attaques physiques est réduite.
Étant donné que le modèle CSD est utilisé pour étudier les maladies liées au stress (par exemple, la dépression, l’anxiété, le trouble de stress post-traumatique), des tests post-comportementaux sont choisis, y compris, mais sans s’y limiter, des tests comportementaux de l’agressivité, de la mémoire et de l’anhédonie. Au cours des dernières années, les tests comportementaux post-CSD chez la souris évaluent souvent comment et dans quelle mesure la sociabilité est affectée9. La sociabilité est définie comme la préférence innée des souris pour interagir socialement plutôt que d’éviter socialement un congénère. La sociabilité étant sujette aux effets du stress, des tests qui évaluent uniquement le développement de l’évitement social ont été établis. L’évitement social induit par le stress a une pertinence translationnelle car il représente l’un des principaux symptômes comportementaux de l’anxiété sociale et de la dépression chez l’homme11. À l’instar des humains, toutes les souris ne développent pas d’évitement social après un traitement par CSD, ce qui suggère la présence d’individualité dans la réponse au stress. Cohen et ses collègues ont proposé que les critères comportementaux de coupure soient une approche prometteuse pour l’étude de la neurobiologie de l’individualité12. La sélection des animaux en fonction de leur comportement entraîne une division des groupes, ce qui souligne la base des études gènes-environnement. Par la suite, les différents sous-groupes présentent souvent un enrichissement distinct de variants/modifications génétiques spécifiques, qui à leur tour peuvent être étudiés dans différentes conditions environnementales13. En conséquence, l’individualité dans le développement de l’évitement social a été utilisée pour diviser le groupe unique de souris mâles chroniquement vaincues socialement en deux sous-groupes : sensibles au stress (socialement évitantes) et résistantes au stress (socialement non évitantes 9,14). Cependant, l’interprétation du phénotype d’évitement social chez la souris en tant que comportement inadapté ou adaptatif doit être considérée dans le contexte global du traitement (ici CSD) et du test comportemental post-traitement. De plus, le test comportemental post-traitement de choix évaluerait idéalement d’autres facettes de la sociabilité et pas seulement le développement de l’évitement social. Nos travaux récents ont révélé l’implication de l’apprentissage conditionné dans l’évitement social induit par l’ECD15. Plus précisément, l’évitement social induit par le CSD est une réponse conditionnée aversive aux traits caractéristiques de la souche des résidents servant de stimulus conditionné au stimulus inconditionné, à savoir les attaques des résidents. De plus, au sein du sous-groupe d’évitement social, certains individus peuvent faire la distinction entre les caractéristiques de la souche des résidents aversifs et celles d’autres nouvelles souches sûres, tandis que d’autres individus montrent un évitement social généralisé pour les deux souches. Nous proposons ici un test comportemental post-CSD affiné : le Social Threat-Safety Test (STST)15. Contrairement à d’autres tests d’interaction sociale9, le STST permet une évaluation simultanée du développement de l’évitement social en tant que mesure de la réponse conditionnée aversive correcte (c’est-à-dire un apprentissage conditionné réussi) et de la capacité de discrimination entre la menace sociale et la sécurité, qui sont toutes deux utilisées pour identifier les individus sensibles au stress et résilients au stress au sein d’un seul groupe de souris mâles chroniquement vaincues socialement. L’évaluation de la discrimination sociale entre la menace et la sécurité par rapport à la généralisation de la réponse aversive élargit les critères translationnels utilisés pour classer le groupe unique d’animaux chroniquement vaincus socialement en sous-groupes résilients et sensibles.
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Protocol
Toutes les procédures ont été effectuées conformément à la directive du Conseil des Communautés européennes concernant le soin et l’utilisation des animaux pour les procédures expérimentales et ont été approuvées par les autorités locales (Landesuntersuchungsamt Rheinland-Pfalz). La figure 1 représente une chronologie schématique.
1. Traitement
- Animaux d’intérêt : Procurez-vous des souris mâles C57BL6/J à l’âge de 7 semaines et, à leur arrivée, dans une maison individuelle dans une installation à température et humidité contrôlées selon un cycle lumière-obscurité de 12 h (lumières allumées : 8 h 00 ; lumières éteintes : 20 h 00 ; 23 °C ; humidité de 38 %) avec de la nourriture et de l’eau ad libitum.
- Défaite sociale chronique (CSD)
- Groupe de traitement
- Après 1 semaine d’accoutumance, effectuer un traitement par CSD pendant 10 jours consécutifs en utilisant la souche CD-1 comme souche du résident (pour un protocole détaillé, voir la défaite sociale chronique9 et le traitement de défaite sociale chronique modifiée10).
- Insérez la souris C57BL6/J dans la cage de la souris CD-1 et comptez 10 s d’attaque physique. Répétez cet épisode trois fois, chacune avec une souris CD-1 différente, et séparez-les par intervalles de 15 minutes entre les épisodes.
- Placez une paroi grillagée entre la souris C57BL6/J et la souris CD-1 pendant ces intervalles, en ne permettant qu’un contact sensoriel. Après le troisième épisode, hébergez les souris C57BL6/J pendant la nuit dans les cages des souris CD-1, en les séparant par une paroi grillagée. Répétez l’opération pendant 10 jours.
REMARQUE : Nombre de souris CD-1 = Nombre de souris C57BL6/J + 1. Si le nombre de souris traitées au C57BL6/J est inférieur à 10, un minimum de 10 souris CD-1 est encore nécessaire pour s’assurer que chaque jour, la dernière phase sensorielle (qui dure toute la nuit) se déroule avec une nouvelle souris CD-1 tout au long des 10 jours de traitement. - Évaluez soigneusement le bien-être physique des animaux tout au long des 10 jours. Si un animal est grièvement blessé, l’exclure de l’expérience pour des raisons éthiques et scientifiques (mobilité/activité pendant le test post-traitement). Le tableau 1 présente une liste de contrôle du bien-être.
- Groupe de contrôle
- À l’arrivée, maintenir les souris du même âge dans les mêmes conditions que le groupe de traitement.
- Après 1 semaine d’accoutumance, introduire les animaux témoins pendant 90 s dans une cage vide puis les remettre dans des cages individuelles (maisons individuelles) séparées en deux par des parois grillagées identiques à celles utilisées pour le groupe de traitement. Effectuez cela quotidiennement en parallèle des 10 jours de traitement.
REMARQUE : Il est conseillé de garder le groupe témoin et le groupe de traitement logés dans des pièces différentes.
- Groupe de traitement
- Après la dernière (10ème) phase sensorielle, loger toutes les souris dans de nouvelles cages dans des conditions similaires à celles décrites à leur arrivée et les laisser se reposer toute la nuit.
REMARQUE : La dernière phase sensorielle doit durer 24 h, puis les animaux sont logés dans une seule maison.
2. Test post-traitement : Test de dangerosité sociale (Figure 2)
- Après le traitement par CSD, loger toutes les souris (groupes traité et témoin) dans de nouvelles cages dans des conditions similaires à celles décrites à l’arrivée et les laisser se reposer pendant la nuit.
- Pendant les heures du matin (8h00-13h30), nettoyez l’arène à trois chambres (de forme rectangulaire d’une taille totale de 60 cm x 40 cm, faite de murs en acrylique transparent et de sols lisses) avec 5% d’éthanol et placez-la sous la caméra avec des conditions d’éclairage de 37 lux. Assurez-vous que l’ensemble de l’arène est visible.
- Nettoyez les enceintes grillagées (en forme de cage en métal ou en acrylique) avec de l’éthanol à 5 % et positionnez-les comme indiqué dans les coins de la figure 1A.
- Phase d’accoutumance : Introduisez l’animal d’intérêt au centre de l’arène, laissez-le explorer pendant 6 minutes, puis remettez-le dans sa cage d’origine.
- Placez la nouvelle cible sociale CD-1 (conspécifique) (conspécifique) sous un enclos maillé et la nouvelle cible sociale 129/Sv sous l’autre enclos maillé.
REMARQUE : Il est important d’utiliser un conspécifique 129/Sv inconnu pour éviter un biais de familiarité. Avoir de préférence 4 enclos grillagés par arène : 2 attribués à la phase d’habituation et 2 à la phase de test. - Phase de test : Réintroduisez immédiatement l’animal d’intérêt au centre de l’arène et laissez-le explorer pendant 6 min.
- Ramenez tous les animaux chez eux. Nettoyer l’arène et les enclos grillagés avec de l’éthanol à 5 % entre les tests sur différents animaux, mais jamais pendant l’observation d’un même animal, c’est-à-dire jamais entre les phases d’habituation et de test.
- Alternez l’emplacement des enclos grillagés entre les animaux (et jamais entre les deux phases au sein d’un même animal) pour contrôler un éventuel biais préférentiel d’emplacement.
3. Notation et analyse
NOTA : Seul le test de traitement post-stress, c’est-à-dire le STST, est noté et analysé (et non le traitement de stress CSD).
- Définissez la zone d’interaction à 2 cm autour des limites des boîtiers maillés.
- Évaluez la durée passée à explorer les enclos grillagés pendant la phase d’habituation, lorsque le nez de l’animal se trouve dans la zone d’interaction.
- Évaluez la durée d’interaction avec les cibles sociales pendant la phase de test lorsque le nez de l’animal se trouve dans la zone d’interaction.
REMARQUE : La détection peut être effectuée manuellement (à l’aide d’une minuterie ou d’un logiciel pour la notation manuelle) ou automatiquement. Quelle que soit la méthode de détection, prenez le point du nez pour les mesures d’exploration et d’interaction sociale et le point central du corps pour les mesures liées à l’activité (par exemple, la distance parcourue). - Calculez l’indice d’interaction sociale comme suit : temps passé à explorer chaque cible sociale pendant la phase de test / temps moyen passé à explorer les deux enclos à mailles vides pendant la phase d’accoutumance (Figure 2B).
- Divisez le groupe de traitement en 3 sous-groupes comme suit : les animaux ayant un indice d’interaction sociale ≥1 avec la cible sociale CD-1 sont des non-éviteurs, les animaux ayant un indice d’interaction sociale <1 avec les deux cibles sociales sont des éviteurs de discrimination, les animaux ayant un indice d’interaction sociale ≥1 uniquement avec la cible sociale 129/Sv sont des éviteurs de discrimination (Figure 2C-D).
REMARQUE : Le nombre d’animaux dans chacun des trois sous-groupes peut différer d’un lot d’animaux à l’autre (environ 1/3 de tous les animaux qui subissent le traitement CSD présenteront les caractéristiques phénotypiques de l’un des trois sous-groupes). - Évaluer l’effet du stress en analysant statistiquement l’indice d’interaction sociale avec la cible sociale CD-1 entre le groupe de traitement et le groupe témoin (test t paramétrique à deux échantillons ou test de Mann-Whitney non paramétrique).
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Representative Results
L’indice d’interaction sociale comme mesure de la réponse conditionnelle aversive
Un indice d’interaction sociale ≥1 reflète une plus grande interaction sociale avec la cible sociale respective par rapport à l’exploration des enclos à mailles vides. Dans les conditions de base, définies ici comme n’ayant aucune expérience appétitive ou aversive avec les traits caractéristiques d’une souche spécifique (ici à la fois les cibles sociales pour le groupe témoin et la cible sociale 129/Sv pour le groupe de traitement), les niveaux de sociabilité intacts sont reflétés dans un indice d’interaction sociale ≥1 avec cette même souche. Pendant ce temps, à la suite d’une expérience de conditionnement socialement aversif (ici le traitement CSD) avec une souche spécifique (ici la souche du résident, c’est-à-dire la souche CD-1) et donc, avec ses traits caractéristiques servant de stimulus conditionné, le développement de l’évitement social en tant que mesure d’une réponse conditionnée aversive correcte se reflète dans un indice d’interaction sociale <1 avec cette même souche. L’effet du stress de la CSD est le premier à être évalué et au niveau global du groupe de traitement (voir l’étape 3.6 du protocole). Plus précisément, l’effet du stress se reflète dans le fait que le groupe de traitement a un indice d’interaction sociale <1 avec la cible sociale CD-1 comme mesure du développement de l’évitement social vers la souche CD-1. Pendant ce temps, les niveaux de sociabilité de base intacts du groupe témoin se reflètent dans le fait d’avoir un indice d’interaction sociale ≥1 avec la même cible sociale. Il en résulte une différence significative (p < 0,05) entre l’indice d’interaction sociale et la cible sociale CD-1 entre les deux groupes (figure 2C).
Identification de trois sous-groupes phénotypiques distincts au sein d’un même groupe chroniquement vaincu socialement par le test de la menace sociale et de la sécurité
Après avoir divisé les animaux en fonction de leur indice d’interaction sociale, comme expliqué aux étapes 3.4 et 3.5 du protocole, une différence significative (p < 0,05) dans l’indice au sein d’un même sous-groupe entre les deux cibles sociales ne sera trouvée qu’au sein du sous-groupe des éviteurs discriminants (Figure 2D,E). Le sous-groupe des évitements discriminants et le sous-groupe des évitements indiscriminés ont un indice d’interaction sociale <1 avec la cible sociale CD-1, une mesure du développement de l’évitement social vers le stimulus conditionné (souche CD-1), reflétant ainsi le développement d’une réponse conditionnée aversive correcte et d’un apprentissage conditionné aversif réussi. En revanche, l’indice d’interaction sociale (≥1) du sous-groupe des non-évitants reflète une altération de l’apprentissage conditionnel aversif avec la même cible sociale (souche CD-1). D’autre part, la capacité de discrimination entre la menace et la sécurité se reflète dans le fait que le sous-groupe des personnes qui évitent la discrimination a un indice d’interaction sociale ≥1 avec la cible sociale 129/Sv comme mesure des niveaux de sociabilité intacts vers un stimulus sûr/neutre (souche 129/Sv). En revanche, la généralisation de la réponse aversive du sous-groupe des éviteurs de discrimination se traduit par un indice d’interaction sociale <1 avec la même cible sociale que la mesure de l’évitement social et, par conséquent, une réponse conditionnelle aversive à l’égard d’un stimulus sûr/neutre. Le pourcentage de souris dans chaque sous-groupe est d’environ 33 % ; Cependant, cela est imprévisible car certains lots d’animaux en ont plus ou moins dans chaque sous-groupe. Enfin, l’absence de biais préférentiel social en tant que facteur de confusion potentiel se reflète dans des indices d’interaction sociale de ≥1 (c’est-à-dire p>0,05) avec les deux cibles sociales au sein du groupe témoin.
Interprétation des résultats des tests de sécurité et de menace sociale
Les caractéristiques du sous-groupe des personnes qui évitent la discrimination, y compris l’apprentissage conditionné réussi des indices associés à la menace et la discrimination entre la menace et la sécurité, sont considérées comme des caractéristiques des personnes résilientes au stress 16,17,18,19,20,21,22 . En revanche, les réponses conditionnelles aversives généralisées après des événements traumatisants, telles qu’observées par le sous-groupe des évitements sans discernement, sont un symptôme clé des troubles mentaux liés au stress tels que le trouble de stress post-traumatique et les troubles anxieux 16,17,23,24,25,26 et sont donc caractéristiques des personnes sensibles au stress. Enfin, le sous-groupe des non-évitants représente un phénotype de troubles de l’apprentissage16.
Figure 1 : Chronologie schématique. À l’arrivée à l’établissement, loger toutes les souris dans une seule maison pendant 7 jours, puis les désigner pour les traitements : groupe traité au stress CSD ou groupe traité témoin. Les traitements durent 10 jours, après quoi les animaux sont logés individuellement pendant 1 jour. Mettre en place les arènes pour effectuer le STST (qui a lieu après le logement unique des animaux d'1 jour). Commencez par la phase d’accoutumance pendant 6 min. Suivez immédiatement la phase d’accoutumance avec la phase de test pendant encore 6 minutes. Enfin, remettez les animaux dans leurs cages d’origine. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Test de sécurité et de menace sociale. (A) Conception de l’essai. Le test est effectué dans une arène à trois chambres divisée en trois parties égales séparées par des parois transparentes avec des ouvertures, permettant à l’animal d’intérêt (C57BL6/J, noir) de se déplacer entre les deux. À chacune des périphéries, une enceinte grillagée est placée. L’un d’entre eux contient une nouvelle cible sociale de la souche des résidents rencontrée plus tôt au cours du traitement par SDR (CD-1, blanc) ; l’autre contient une nouvelle cible sociale d’une nouvelle souche dont l’âge, la taille et le sexe correspondent à la nouvelle souris de la souche des résidents, mais dont la couleur de la fourrure est différente (129/Sv, brun). Les deux cibles sociales sont plus âgées et plus grandes que l’animal d’intérêt. L’animal d’intérêt est introduit au milieu de l’arène et est autorisé à explorer l’arène pendant 6 minutes pendant la phase d’habituation, lorsque les enclos grillagés sont vides, et à nouveau pendant la phase de test, lorsque les cibles sociales sont placées à l’intérieur des enclos grillagés comme représenté. (B) Indice d’interaction sociale. Marquez le temps passé à explorer les enclos grillagés pendant la phase d’habituation lorsque le nez de l’animal se trouve dans la zone d’interaction (2 cm autour des limites des enclos grillagés). Par la suite, notez le temps passé à interagir avec les cibles sociales pendant la phase de test lorsque le nez se trouve dans la zone d’interaction. Calculez l’indice d’interaction sociale comme indiqué. (C) Effet de stress de défaite sociale chronique : Le groupe de traitement a un indice d’interaction sociale <1 avec la cible sociale CD-1 comme mesure du développement de l’évitement social vers la souche CD-1. Pendant ce temps, les niveaux de sociabilité de base intacts du groupe témoin se reflètent dans le fait d’avoir un indice d’interaction sociale ≥1 avec la même cible sociale. Il en résulte une différence significative (p < 0,05) dans l’indice d’interaction sociale avec la cible sociale CD-1 entre les deux groupes. Les résultats sont présentés sous forme de moyenne ± d’erreur type de la moyenne (MEB), n = 16 par groupe, test de Mann-Whitney. (D) Résultats représentatifs des tests de sécurité et de menace sociale à la suite d’un traitement de défaite sociale chronique. Le groupe de traitement est divisé en trois sous-groupes en fonction des indices d’interaction sociale des animaux avec les cibles sociales. Les souris ayant un indice d’interaction sociale ≥1 avec la cible sociale CD-1 sont appelées non-évitantes, les souris avec un indice d’interaction sociale <1 avec les deux cibles sociales sont appelées éviteuses indiscriminées, et les souris avec un indice d’interaction sociale ≥1 uniquement avec la cible sociale 129/Sv sont appelées évitantes discriminantes. Le groupe témoin a des indices similaires avec les deux cibles sociales. Les résultats sont présentés sous forme de ± moyenne du MEB, n = 55 par sous/groupe. (E) Cartes thermiques représentatives de chaque sous/groupe pendant la phase d’essai de STST. Les couleurs plus foncées indiquent plus de temps passé dans la zone. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Tableau 1 : Critères d’abandon de la procédure de défaite sociale chronique. Le tableau présente un total de quatre familles d’observations, chacune comportant plusieurs sous-observations27. Chaque observation a un score. En fonction de la somme des scores, les mesures à prendre sont indiquées. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.
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Discussion
Le protocole comportemental décrit ici le test de sécurité et de menace sociale, utilisé pour diviser un seul groupe après un traitement CSD en trois sous-groupes différents, servant de méthode pour étudier la biologie sous-jacente de la susceptibilité et de la résilience au stress et pour tester des thérapies potentielles. Le contexte biologique et les détails techniques doivent être soigneusement pris en compte pour guider une conception expérimentale approfondie.
Différentes conditions de logement peuvent modifier les niveaux de sociabilité de l’agressivité, ce qui peut influencer les résultats obtenus à partir du test post-traitement28,29,30. Ces conditions comprennent l’hébergement individuel de tous les animaux à l’arrivée et 24 heures avant le test post-traitement, ainsi que l’hébergement individuel du groupe témoin pendant les 10 jours de traitement. De plus, l’effet de stress de la CSD peut être compromis si le groupe témoin est accidentellement stressé. Cela peut résulter de l’exposition du groupe témoin aux odeurs et aux vocalisations induites par le stress du groupe de traitement pendant les 10 jours de traitement, ainsi que du groupe témoin du traitement31. Ainsi, il est conseillé de garder le groupe témoin et le groupe de traitement logés dans des pièces différentes. De plus, en raison de l’implication de l’apprentissage conditionné15, certaines étapes sont essentielles pour obtenir des résultats de test post-traitement similaires à ceux décrits ici. Cela comprend l’exécution du traitement sur de jeunes adultes pendant 10 jours ainsi que la réalisation du test post-traitement 24 h après le repos (voir l’étape 2.1 du protocole). L’apprentissage conditionné peut être différent chez les souris plus jeunes (ou plus âgées). De même, effectuer le traitement pendant plus ou moins de 10 jours signifie plus ou moins de conditionnement de l’animal, respectivement. Les changements dans la durée du traitement peuvent entraîner des sous-groupes de taille différente. De plus, il est conseillé qu’au sein d’une même expérience, soit le même expérimentateur effectue le traitement et le test post-traitement sur tous les animaux, soit qu’il y ait une séparation entre les expérimentateurs effectuant le traitement et ceux effectuant le test post-traitement qui est similaire sur tous les animaux. Cela s’explique par le fait que l’expérimentateur ou les expérimentateurs font partie du contexte global de conditionnement (traitement par CSD) et d’essai (test de post-traitement de la menace sociale et de la sécurité) pour l’animal ; Ainsi, tous les animaux d’une même expérience doivent être exposés au même contexte tout au long de l’expérience. De plus, le comportement des animaux pendant le test post-traitement peut être perturbé par des signaux olfactifs32. Le nettoyage à l’éthanol à 5 % entre les animaux normalise les signaux olfactifs. Cependant, évitez de nettoyer entre les deux phases du test post-traitement (accoutumance et test) chez un même animal. En effet, la phase d’habituation est en partie destinée à familiariser l’animal avec l’arène, de sorte que pendant la phase de test, le comportement de l’animal est principalement déterminé par la nouvelle présence des nouvelles cibles sociales. Ainsi, le nettoyage entre les deux phases peut compromettre les signaux olfactifs marqués par l’animal pendant la phase d’habituation, rendant l’arène moins familière pendant la phase de test du test post-traitement33. De plus, il est préférable d’avoir quatre enceintes grillagées par arène, dont deux sont attribuées à la phase d’habituation (toujours utilisées vides) et deux à la phase de test (toujours utilisées avec les cibles sociales), afin d’éteindre l’odeur résiduelle potentielle des cibles sociales CD-1 et 129/Sv dans les enceintes grillagées de la phase de test à la phase d’habituation. L’élimination de l’odeur résiduelle dans les enclos grillagés est essentielle car elle peut influencer l’exploration des enclos grillagés par l’animal pendant la phase d’accoutumance, modifiant les résultats de l’indice d’interaction sociale et, par conséquent, la division du groupe de traitement en trois sous-groupes33. De même, il est conseillé d’attribuer des objectifs sociaux spécifiques pour le test post-traitement et de les maintenir dans des conditions similaires lorsqu’ils ne sont pas utilisés. En effet, l’implication d’une cible sociale dans d’autres traitements et tests peut influencer le comportement de la cible respective dans l’enceinte de maillage pendant le test post-traitement. Par exemple, l’utilisation de la cible sociale CD-1 dans d’autres expériences en tant que résident pour le traitement de la CSD peut modifier ses niveaux d’agressivité par rapport au 129/Sv lorsqu’il est utilisé dans le test de sécurité et de menace sociale après le traitement. Les différences dans les niveaux d’agressivité peuvent signaler différents signaux à l’animal d’intérêt pendant le test post-traitement, créant un biais préférentiel qui n’est pas attribué à l’apprentissage conditionné des 10 jours de traitement. Ainsi, les deux cibles sociales ayant des expériences similaires avant l’utilisation dans le test post-traitement peuvent aider à normaliser le comportement et les indices des deux lorsqu’elles sont dans l’enceinte maillée. Une autre mesure pour éviter l’implication d’un biais préférentiel consiste à utiliser des cibles sociales plus anciennes et plus grandes que l’animal d’intérêt15, affirmant que l’indice principal est les traits caractéristiques de la variété, et non l’âge ou la taille. À cette fin, l’essai de post-traitement utilise la souche 129/Sv pour contraster les souches CD-1 et C57BL6/J. La souche 129/Sv a une couleur de fourrure différente des deux. Il serait intéressant de tester différentes souches de différentes couleurs de fourrure et de voir comment les résultats du test post-traitement sont influencés15.
La défaite sociale chronique est l’un des modèles les plus robustes pour le trouble de stress post-traumatique, la dépression et d’autres maladies liées au stress34. Il a une excellente étiologique-35, prédictive-, discriminative-, pharmacologique- et une validité facialede 8,36. Ici, un protocole de CSD modifié chez la souris mâle introduit par van Der Kooji et ses collègues qui vise à renforcer la composante psychosociale du stress induit est décrit10. Le phénotype de l’évitement social est robuste, fiable et facilement testable et possède une pertinence éthologique et une forte validité apparente34. Contrairement à d’autres tests d’interaction sociale9, le STST permet d’évaluer simultanément le développement de l’évitement social et la capacité de discrimination entre la menace sociale et la sécurité16. Les résultats de l’STST sont utilisés pour identifier les sous-groupes sensibles au stress et résilients au stress au sein d’un seul groupe de souris chroniquement vaincues socialement, ce qui correspond aux données probantes chez l’homme caractérisant les individus résilients avec une discrimination menace-sécurité et les individus sensibles avec une généralisation de la réponse aversive16. Cette classification peut être suivie de manipulations expérimentales pour aider à démêler les bases neuronales de la résilience et de la susceptibilité au stress en général et spécifiques à la discrimination menace-sécurité par rapport à la généralisation de la réponse aversive16,37. Malgré des décennies de recherche et certaines améliorations dans le traitement, les troubles mentaux liés au stress restent répandus chez l’homme. Cependant, en mettant l’accent sur l’hétérogénéité entre différents individus en réponse au même facteur de stress, on assiste à un changement de paradigme, passant d’une recherche axée uniquement sur la maladie à une recherche axée simultanément sur la maladie et la santé. Ce changement de paradigme pourrait aider à développer de nouvelles approches de prévention38,39 et à identifier des stratégies de traitement ciblées améliorées.
L’une des limites du modèle est que seuls les hommes ont fait l’objet d’une enquête. Étant donné que le STST est basé sur le modèle CSD, qui a été développé sur la base du comportement des souris mâles dans la nature40, le test n’a pas été évalué pour sa compatibilité avec les souris femelles. Un test compatible avec des souris femelles serait un test qui suivrait un traitement de stress créé soit sur les deux sexes, soit sur les femelles uniquement. D’autres études sont nécessaires pour étendre ces résultats aux souris mâles et femelles. De plus, les résultats attendus rapportés ici proviennent de jeunes souris adultes. Cela ajouterait à notre compréhension de savoir comment (si) les résultats changent en utilisant différents âges. Il convient de noter qu’une étude récente a révélé que le comportement d’évitement social après une CSD est similaire entre les souris de différents groupes d’âge41. De même, d’autres variables à prendre en compte sont la durée du traitement, si elle est différente de 10 jours, et l’heure du test comportemental, s’il est effectué plus de 24 heures après le repos. Dans l’ensemble, le modèle affine considérablement les modèles de susceptibilité/résilience au stress actuellement utilisés chez la souris et contribue à faire progresser les futures approches translationnelles.
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Disclosures
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Acknowledgments
Cette recherche est soutenue par le Centre de recherche collaborative 1193, sous-projet Z02, financé par la Fondation nationale allemande pour la recherche (SFB1193, Neurobiologie de la résilience) et la Fondation Boehringer Ingelheim (subvention à l’Institut Leibniz pour la recherche sur la résilience, le phénotypage individuel et l’analyse comportementale automatisée à haute résolution). Nous tenons à remercier le Dr Konstantin Radyushkin et Mme Sandra Reichel pour leur assistance technique ainsi que Mme Hanna Kim pour son soutien en anglais. Les sources de financement n’ont pas participé à la conception du modèle ; la collecte, l’analyse et l’interprétation des données ; dans la rédaction du protocole ; et dans la décision de soumettre le protocole pour publication.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Arenas | Noldus, Sociability cage, Wageningen, the Netherlands | https://www.noldus.com/applications/sociability-cage | Three-chambered, rectangle in shape with a total size of 60 cm x 40 cm, made of acrylic transparent walls and smooth floors |
| Camera for video recording | Basler AG, Germany An der Strusbek 60-62 22926 Ahrensburg |
ace Classic acA1300-60gc |
If using automatic detection program, make sure cameras are compatible |
| Camera objective | KOWA Kowa Optimed Deutschland GmbH Fichtenstr. 123 40233 Duesseldorf: LMVZ4411 | 1/1.8" 4.4~11mm Varifokal Objektiv |
Part-No. 10504 | |
| Detection program/Timer | Noldus, EthoVision-XT, Wageningen, the Netherlands | https://www.noldus.com/ethovision-xt | Detection can be achieved either manually (using a timer or a software for manual scoring) or automatically |
| Housing cages | ZOONLAB GmbH, Hermannstraße 6, 44579 Castrop-Rauxel |
3010010 | Type 2 cages: 265 mm x 205 mm x 140 mm (l x w x h) i.e. 360 cm² bottom area. Made of Polycarbonate (Makrolone©) and Polysulfone. Lids are made of stainless steel. European standard cages for up to 5 mice (20–25 g). Autoclavable up to 134 °C |
| Mesh enclosures | Part of the Arena Package: Noldus, Sociability cage, Wageningen, the Netherlands | https://www.noldus.com/applications/sociability-cage | Small acrylic or metal cage-like with a diameter of 100 mm and a height of 200 mm with openings of a 10 mm in size. Two mesh enclosures per arena would work but four is preferable (see point 2.5 in protocol) |
| Mesh wall | selfmade | N/A | Acrylic or metal, one for each cage. Size depends on cages used. The walls must not allow the two animals to have a physical contact |
| Social targets: Mice of the strains CD-1 and 129/Sv; retired male breeders | Mice provided by Charles River: Strain name: CD-1®IGS Mouse 129S2/SvPasCrl |
Crl:CD1(ICR); 129S2/SvPasCrl | CD-1 and 129/Sv retired male breeders, single-housed, novel (unknown) conspecifics to the animals of interest. If retired male breeders are not available then males older than 1 year from both strains would suffice |
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