Sıçanlardaki Sosyal Organizasyonu ve Etkileşimleri Araştırmak İçin Karmaşık Bir Yemek İçin Dalış Görevi

Sıçanlar son derece sosyal hayvanlardır, bu da onları sosyal davranışı ve karar vermeyle nasıl ilişkili olduğunu anlamak için ideal bir model haline getirir. Sıçanlar baskın ve itaatkar ilişkilere dayalı hiyerarşik gruplara bölünürler. Sıçanlar, diğer sıçanların kararlarına bağlı olarak değişen işbirliği, risk yönetimi, aldatıcı davranış ve davranışları ifade eden görevler için eğitilebilir^1,2. Bu davranışları ifade eden sıçan modelleri ile yapılan çalışmalar, sosyal yapıyı ve insan psikolojisi ile ilgili karar verme ile ilişkisini anlamada yardımcı olduğunu kanıtlamaktadır.

Gerekli bir kaynak olarak, gıdaya erişim sıçanlar arasında sosyal örgütlenmenin önemli bir nedenidir³. Naif sıçanların, gıdaya erişimin sınırlı olduğu durumlarda sosyal etkileşim ve farklılaşmaya giriştiği görülmüştür^1,2, 4^,5,6,7,8. Bir çalışmada, yetişkin sıçanların yiyeceğe erişmek için su altındaki bir tüneli geçmeleri ve daha sonra yiyecekleri tünelden kafese geri getirmeleri gerekiyordu⁹. Her gruptaki bireysel sıçanlar, yiyecek elde etme yöntemlerine göre kategorize edilebildi. İki davranış profili ortaya çıktı: birincisi, aşağıya dalan ve besleyiciye su altında yüzen, bir pelet elde eden ve kafese geri yüzerken peleti ağzında tutan "taşıyıcılar". İkinci grup, dalış yapmayan ve sadece taşıyıcılardan çalarak yiyecek elde etmeyen "taşıyıcı olmayanlar"dır. Altı sıçandan oluşan gruplarda, yaklaşık yarısı taşıyıcıydı ve diğer yarısı⁹değildi. Tüm sıçanların dalış aparatında ayrı ayrı eğitildiklerinde taşıyıcı oldukları gözlendi¹⁰.

Benzer hayvan davranışsal görevleri yiyecek veya alan için rekabeti içerir ve tavuklar¹¹, kemirgenler^{12 , 13,14,15}ve domuzlar¹⁶ile istihdam edilmiştir. Tüp testinde, iki fare, bir farenin mutlaka diğerine doğru yol bırakmasıyla, karşı uçlardan dar bir tüpten gönderilir. Bu test, sosyal hakimiyeti ölçmeye yardımcı olmak için^17,18,19. Sıcak nokta testi olarak adlandırılan bir davranış testi, farelerin soğuk bir kafeste küçük bir sıcak noktada bir pozisyon için rekabet etmesini sağlamak^19,20.

Daha karmaşık olan daha karmaşık olan bir sonraki dalış görevi, taşıyıcı sıçanların yiyeceklerini ayrı ayrı tüketebilecekleri taşıyıcı olmayanlardan uzakta ikinci bir kafese erişmelerini sağlar⁴. Bu protokolde, sıçanlarda sosyal hiyerarşi ve davranış için alternatif bir model olarak yemek için dalış görevi sunuyoruz. Bu yemek için dalış görevi, sıçanların ana kafesin sosyal gruplarından kaçınmaları ve bu nedenle saldırganlıktan ve diğer sıçanların sosyal etkileşimlerinden kaçmaları için bir yöntem sağlar. Bu görev, sıçanlarda sosyal saldırganlık anlayışımızı aydınlatabilecek kaçınma sosyal davranış seçeneğini sunar.

Normal sosyal rollere girme yeteneğini tanımlayan sosyal işleyiş, depresyon³gibi durumlardan etkilenebilir. Depresif bireyler genellikle işsizlikle mücadele eder, az sayıda sosyal temasta bulunur ve eğlence aktivitelerine zar zor^{katılırlar 3}. Depresyonun etkili tedavisi genellikle sosyal ve kişilerarası işlevdeki iyileşme ile ölçülür²¹. Bununla birlikte, antidepresan tedavileri, depresyonla ilgili sosyal işlev bozukluklarının tedavisindeki etkinliklerinde değişiklik gösterir³.

Bu metodolojide, Kronik Stres testi ile sıçanlarda depresif benzeri bir durum indükledik ve sıçanların depresyon benzeri bir durumun özelliklerinden biri olan anhedonia seviyesini sakkaroz tercih testi ile değerlendirdik. Anhedonic sıçanların yanı sıra anti-depresan uygulanan anhedonik sıçanlar, bir kontrol grubuna kıyasla gıda için dalış görevi boyunca izlendi.

Daha önce bahsedilen yiyecek için dalış görevleri, taşıyıcılar ve taşıyıcı olmayanlar gibi genellikle karşılaştırma noktası olarak sadece bir çift hayvan veya bir ikilik kullanan gıda rekabeti testlerine ve gönderimi hakimiyet^{15 , 17,22}ile karşılaştıran tek bir analize benzer. Yöntemimiz, sıçanlar arasında birden fazla davranış türüne bölünmeler yoluyla daha karmaşık etkileşimleri tanımlar: taşıyıcılar ve taşıyıcı olmayanlar, yiyecek için savaşanlar ve savaşmayanlar ve yiyecekleri paylaşan veya ayrı kafeslere giden sıçanlar. Bu protokolün, çiftler yerine bir grup hayvanda karmaşık bir sosyal etkileşim yapısını değerlendirmek için bir hiyerarşi kullanan tek tür olduğuna inanıyoruz. Gıda tercihine dayalı hakimiyeti test eden çalışmaların yanı sıra baskın-itaatkar bir modelle sınırlı olmayan daha hiyerarşik ilişkileri netleştirmeyi amaçlayan çalışmalar için de yararlı olacaktır.

Bu protokolde, özellikle anhedonia'nın gelişmesinden sonra, bireysel davranış değişiklikleri ile sıçanlardaki sosyal organizasyonu ve etkileşimleri araştırmak için karmaşık gıda için dalış görevini ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Bu hayvan modeli, sosyal davranış ve hiyerarşideki değişikliklerle ilişkili diğer psikiyatrik durumları incelemek için de kullanılabilir.

Deneyler, Helsinki ve Tokyo Bildirgeleri ve Avrupa Topluluğu Deney Hayvanlarının Kullanımına İlişkin Yönergeler'in önerileri doğrultusunda gerçekleştirildi. Deneyler, Negev Ben-Gurion Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylandı. Bu deneyin yetki kodu IL-55-8-12 idi.

1. Sıçan hazırlığı

1. Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi'nden (IACUC) deneyler için onay alın.
2. Yetişkin Sprague Dawley sıçanlarını seçin. Nöbetler veya diğer motor açıkları gibi anormal fiziksel özellikler gösteren hayvanları hariç tutun.
   NOT: Bu protokol için 4-8 aylık 300−350 g ağırlığında yetişkin erkek sıçanlar kullandık. Dişi sıçanlar da kullanılabilir.
3. Sıçanları oda sıcaklığında (22 °C ± 1 °C), 12 saat ışık ve 12 saat karanlık döngülerle koruyun. Sıçan yemeği ve su reklam libitum sağlayın. Kafes başına 3 sıçan barındır.
   NOT: Aynı kafeste bulunan tüm sıçanlar aynı deney grubunda olmalıdır.
4. Rastgele üç deney grubundan birine 120 sıçan yerleştirin. Denetim grubu olarak Grup 1'i (n=60) kullanın. Aşağıdaki gibi stresörlerle grup 2 (n=30) deney grubunu teşvik edin. Grup 3'ü, tedavili deneysel grubu (n=30), anhedonia ile indükle ve daha sonra antidepresan tedavisi uygular. Deneysel protokolün zaman çizelgesi Şekil 1'de bulunabilir.
5. Bireysel tanımlamaya izin vermek için deneyin başında renkli kalemlerle sıçanları işaretleyin.
6. Tüm deneyleri 06:00.m ile 12:00 .m arasında gerçekleştirin.
7. Olası kilo kaybı için prosedür boyunca sıçanları günlük olarak tartın. % 20'nin üzerindeki kilo kaybı sıçanları çalışmadan dışlayacaktır. Bkz. bölüm 3.1.3.

2. Sıçanlarda anhedonia indüksiyonu

1. Kronik Öngörülemeyen Stres modeli
   1. Deneysel gruptan ve deneysel gruptan sıçanları, daha önce ayrıntılı olarak açıklanmış olduğu gibi, Kronik Öngörülemeyen Stres modeli tarafından depresif benzeri bir durum özellikleri ile tedaviye teşvik^edin.
2. Kronik Öngörülemeyen Stres modeli
   1. İki deneysel gruptan sıçanları, daha önce ayrıntılı olarak açıklanmış olduğu gibi, Kronik Öngörülemeyen Stres modeli tarafından depresif benzeri davranışlarla teşvik^{edin 23}.
      NOT: Sıçanlar günlük 7 stresörden 2'sine rastgele bir sırada maruz kalır; biri gündüz, ikincisi gece 5 hafta^{boyunca 24,25}.
   2. Aşağıdaki stresörleri rastgele sırayla tanıtın:
      1. 18 saat boyunca 3 yerine kafes başına 6 hayvanlı ev fareleri.
      2. Dikey eksen boyunca 3 saat boyunca 45° eğimli kafes yerleşimi.
      3. Hayvanları 18 saat boyunca yiyeceklerden mahrum edin.
      4. Hayvanları 18 saat boyunca sudan mahrum edin ve ardından boş bir su şişesi tanıtın.
      5. Yataklara dökülen 300 mL su ile 8 saat boyunca kirli bir kafes sağlayın.
      6. Sürekli aydınlatmayı koruyun ve haftada 48 saat boyunca ışık/karanlık döngüyü tersine çevirin.
      7. Ortamı 5 dakika boyunca 40 °C'ye ısıtın.
   3. Sakkaroz tercih testi yaparak depresyon benzeri bir devletin özelliklerinden biri olan anhedonia'nın gelişimini onaylayın. Bkz. bölüm 4.
3. Depresyon önleyici tedavi
   1. Deneysel gruptan sıçanlara 3 hafta boyunca günde bir kez 20 mg/kg imipramin hidroklorür (trisiklik antidepresan) intraperitoneal olarak^26,27,28.
      NOT: Deney grubunun bir alt grubuna (her sıçan grubunda n=3) 3 haftalık süre boyunca günde bir kez, antidepresan tedavi grubu ile aynı hacimde% 0.9 salin (plasebo) intraperitoneal olarak uygulanır.

3. Sosyal organizasyon testi (yemek için karmaşık dalış görevi)

NOT: Deneysel aparat önceki çalışmalarda 9^,29,30 küçük değişikliklerle tanımlanmıştır. Cihazın tüm parçaları şeffaf pleksiglaslardan oluşmalıdır.

1. Aparat hazırlayın ve sıçanları alıştırın.
   1. tüneller (45 cm x 15 cm x 15 cm) aracılığıyla iki kafes (50 cm x 50 cm x 50 cm) bir akvaryuma (130 cm x 35 cm x 50 cm) bağlayın (Şekil 2). Akvaryuma dalmadan bir kafesten diğerine erişim olmadığından emin olun²⁵. Su sıcaklığını 25 °C'de koruyun.
   2. Akvaryumun bir ucuna yiyecek peletleri (her tüpte bir gıda peleği) içeren tüpler yerleştirin.
      NOT: Yiyecek peletlerinin kalkış kafesinde erişilebilirliğindeki bir azalma, aksi takdirde çalma alışkanlığı geliştirecek olan sıçanı yavaş yavaş yiyeceğe ulaşmak için dalış yapmaya teşvik etmelidir.
   3. Deneyin 1. gününde, 6 sıçandan oluşan her grubu 3 saatlik seanslar boyunca susuz deneysel aparatlarla tanıştırın. Sıçanları seanstan sonra standart kafese geri döndürün.
      1. Sıçan yemeği erişimini 3 saatlik seanslara kısıtlayın, günün geri kalanında yiyeceklere başka erişim yok.
      2. Temel ağırlıklarının% 20'sinden fazlasını kaybeden sıçanları sosyal gruplarıyla birlikte deneyden çıkarın ve reklama libitum yiyecek ve su verin.
      3. Kuru sıçanları manuel olarak havlulayın veya kuruyana kadar ve hipotermiyi önlemek için normal konutlarına geri yerleştirmeden önce bir ısı kaynağına erişim sağlayın.
      4. Bu seansları 2-3 gün boyunca tekrarlayın.
         NOT: Video, 3 saatlik seanslar boyunca sürekli olarak cihazdaki sıçanları kaydeder. Kameranın yüksek çözünürlüklü (720p) olarak ayarlı olduğundan ve otomatik netlemenin kapalı olduğundan emin olun.
2. Yemek için dalış görevini yerine getirme
   1. 4-17. günlerde, daha önce açıklandığı gibi maksimum su seviyesine ulaşılana kadar aşamalı olarak su ekleyin⁴. 17-21. günlerde maksimum su seviyesini koruyun.
   2. Pelet erişimi için dalış fareleri gözlemleyin.
   3. Her sıçan için aşağıdaki parametreleri kaydedin:
      1. Tünele giriş sıklığını değerlendirin.
      2. Yemek için dalış yapmak için her girişimi sayın.
         NOT: Kafesten akvaryuma bir kafese geri dönüş yolculuğu 5-6 saniyeyi geçmemelidir, bu da peletin yenilebilir kalmasını sağlayacaktır.
      3. Yiyecek için yüzen sıçanlar ile yüzmeyen sıçanlar arasında saldırı ile yiyeceklerin elde edilen sayısını değerlendirin.
      4. Yiyeceklerin yüzen bir sıçan tarafından kaç kez taşındığına kayıt edin.
      5. Sıçanların orijinal kafeste geçirdikleri zamana kıyasla ayrı kafeslerde geçirdikleri zamanı kaydedin.
         NOT: Tüm veriler sürekli görsel gözlem ile elde edildi.

4. Anhedonia'nın değerlendirilmesi: Sakkaroz tercih testi

1. Anhedonia'nın daha önce açıklandığı gibi küçük değişikliklerle sakkaroz tercih testi ile değerlendirin^{23,25,31,32,33}. Bu testi yordamın -6, 0, 35, 41, 62 ve 68 günlerinde gerçekleştirin (protokol zaman çizelgesi için Şekil 1'e bakın).
   1. Sıçanların, her kafesteki iki şişeye ücretsiz erişim sağlayarak 24 saat boyunca sakkaroz çözeltisi tüketmesine izin verin, 100 mL sakkaroz çözeltisi (%1, w/ v).
   2. 24 saat sonra, şişelerden birini 24 saat daha suyla değiştirin.
   3. Sıçanları 12 saat boyunca sudan mahrum edin³⁴.
   4. Sıçanlara her iki şişeyi de verin (biri suyla ve diğeri sakkarozlu). 4 saat sonra, hem tüketilen sakkaroz çözeltisinin hem de suyun hacmini kaydedin.
   5. Sakkaroz tercihlerini sakkaroz tercihi (%) = sakkaroz tüketimi (mL)/(sakkaroz tüketimi (mL) + su tüketimi (mL)) olarak hesaplayın × %100.
      NOT: Kronik Öngörülemeyen Stres modelini bir sosyal organizasyon testi ile birlikte kullanırken, sadece ortalama sakkaroz ve su tüketimini kaydetmenizi değil, aynı zamanda her bir sıçanın davranışındaki değişiklikleri de not etmenizi öneririz. Bu, yemek için dalış görevi gibi hiyerarşik bir modelle karşılaştığında, grup içinde değil, birey içindeki davranış değişikliklerinin daha spesifik bir şekilde anlaşılmasını sağlayacaktır.

5. İstatistiksel analiz

1. Kruskal-Wallis'i kullanan gruplar arasındaki karşılaştırmaları belirleyin ve ardından parametresiz veriler için Mann-Whitney veya tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve ardından Bonferroni'nin geçici testi veya Öğrencinin parametrik veriler için t testi.
   NOT: Sonuçlar istatistiksel olarak p < 0.05 olduğunda anlamlı, p < 0.01 olduğunda ise oldukça anlamlı olarak kabul edilir.

Vücut ağırlığı değişiklikleri
Tek yönlü bir ANOVA, yemek için dalış görevinin 21 günü boyunca deneysel gruplar arasındaki vücut ağırlığındaki değişikliklerde herhangi bir fark göstermedi. 2 ile 21. günlerden itibaren, 3 grubun tümü için vücut ağırlığında değişiklikler oldu (p<0.01, Tablo 1).

Sakkaroz tercih testi

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.