$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kimlik tanıma paradigmaları, minimum düzeyde özel ekipman ve bir hafta içinde birkaç eğitim oturumu ile laboratuvarlarda kolayca uygulanmak üzere tasarlanmıştır. Mevcut kaynaklara ve istenen araştırma sorusuna bağlı olarak alternatif değerli deneyimler kullanılabilir. Örneğin, agresif bir sosyal hedeften gelen saldırıları takiben negatif değerli kimlik tanıma ilk olarak altın hamsterlarda tanımlanmış ve modelimiz 6,12'de farelere uyarlanmıştır.
Değerli kimlik tanıma paradigmaları, toplumsal bellek alanında daha geniş uygulamalara sahip olabilir. Bu görevler sadece sosyal hafızayı veya sosyal değerlik mekanizmalarını daha fazla incelemek için kullanılmakla kalmaz, aynı zamanda sosyal tanıma bozukluğu olduğu bilinen hastalık modellerinin incelenmesine de yardımcı olabilir. Şizofreni 13,14,15 ve otizm spektrum bozukluğu16,17,18 gibi bozukluklarda kimlik tanımadaki bozukluklar sosyal davranış eksikliklerinin temelini oluşturur ve otizmli yetişkinlerin üçte birinin bireysel kimlik tanımada zorluk çektiği tahmin edilmektedir19. Örneğin, Shank3 nakavt fareleri ve Df(16)A+/-, bozulmuş sosyal biliş sergilediği bilinen otizm spektrum bozukluğu ve şizofreni fare modelleridir20,21,22. Yeni paradigmalarımız, sosyal hafıza eksikliklerini özetleyebilir ve hastalık modellerinin karakterizasyonu ve sosyal davranış eksikliklerini iyileştiren manipülasyonların veya tedavilerin tanımlanması için benimsenebilir. Cansız nesneler, sosyal tanınma ile karşılaştırıldığında, nesneyi destekleyen mekanizmaları daha da ayrıştırmak için sosyal hedeflerin yerine de incelenebilir12.
Şekil 1'de kullanılan sosyal hedefler aynı cinsiyetten CD1 suşu fareleridir, ancak aynı suş C57BL / 6 hedeflerini kullanarak karşılaştırılabilir değerli kimlik tanıma elde ettik. Bu nedenle, beyin hastalıklarının hayvan modellerinde sosyal değerlik işleme, sosyal kimlik ve bu sosyal bilişsel işlevlerin eksiklikleri hakkında daha fazla çalışma için kullanılabilecek, kolayca benimsenebilir bir yöntem geliştirdik.
Kimlik tanıma paradigmaları, belirli bireyler için hafızaya bakar. Deneyleri tasarlarken, eğitim ve test oturumlarının tamamen farklı olmasını ve sabit tutulan tek ipucunun sosyal hedeflerin kimliği olmasını sağlamaya özen gösterilmelidir. Örneğin, eğitim ve testin yürütüldüğü odalar, sosyal hedefleri tutan muhafazalar ve eğitim ve test bağlamlarıyla ilişkili ipuçlarının tümü farklı olmalıdır.
Dört tel kap birbiriyle aynı olmalı, ancak pleksiglas muhafazalardan mümkün olduğunca farklı olmalıdır. Tel kaplar ve muhafazalar, malzeme (örn. pleksiglas ve metal), şekil (örn. dikdörtgen veya dairesel) ve renk (örn. şeffaf veya pembe altın) açısından farklı olmalıdır. Bu, test sırasında keşif davranışını bildiren tek ipucunun sosyal hedeflerin kimliği olduğundan emin olmak için yapılır.
Bağlam alışkanlığı eğitimin 1. gününde yapılır. Bu, denek faresi tarafından zaten bilinecek olan bağlamdan ziyade eğitim sırasında sosyal hedeflerin keşfedilmesini teşvik etmek için yapılır. Ayrıca, değerli ve nötr egzersiz seansları arasında en az 2 saat bekleme süresi önerilir. Denek farelere eğitim oturumları arasında zaman verilmesinin genellemeyi azalttığı düşünülmektedir, çünkü zaman içinde daha yakın tahsis edilen deneyimlerin bağlantılı olma olasılığı daha yüksektir23. Aynı nedenden ötürü, eğitim tekrarlanır, ancak sonraki günlerde sırayla dengelenir. Tekrarın, deneyimin ilgili sosyal hedefle daha fazla ilişkilendirilmesini teşvik ettiği düşünülmektedir. İdeal olarak, eğitim oturumları arasında daha fazla zaman geçirmek, denek farelerinin sosyal hedefi kendi değerli deneyimleriyle ilişkilendirmeyi öğrenmelerine izin verebilir. Pratik amaçlar için, hem nötr hem de değerli eğitim oturumlarının 8-12 fareden oluşan bir kohortta 1 gün içinde gerçekleşmesine izin verdiği için bekleme süresinin 2 saat olmasına karar verildi. Örneğin, 12 farenin eğitimi yaklaşık 2 saat sürebilir ve bu noktada ilk eğitilen denek faresi bir sonraki eğitim seansına başlamaya hazır olacaktır. Tabii ki, bekleme süresinin arttırılması denek farelerinin performansını artırabilir, ancak deneyci için daha fazla zaman alıcı olacaktır.
Denek fareler ve sosyal hedefler, taşıma stresinin etkisini en aza indirmek için davranışsal eğitimin başlamasından en az 7 gün önce hayvan tesisine gelmelidir. Kagematlardan gelen koku alma ipuçları kimlik tanımayı bozabileceğinden, sosyal hedefler tek başına yerleştirilmelidir. Aynı iki sosyal hedef, en fazla 12 denek faresinden oluşan bir kohort için kullanılabilir. Daha da önemlisi, sosyal hedefler, denek fareler arasındaki her temizlik ve kurulum döneminde evlerine geri gönderilmelidir. Sosyal hedefleri evlerine geri döndürmek önemlidir, çünkü muhafazalarda uzun süre hapsedilmek davranışlarını değiştirebilir ve buna bağlı olarak denek farelerin etkileşime girme kararını etkileyebilir.
Denek fareler ve sosyal hedefler aynı veya farklı suşların türdeşleri olabilir. Aynı türden sosyal hedefler kullanılıyorsa, söz konusu fareler ve sosyal hedeflerin birbirine yabancı olması gerektiği için aynı çöpten olmamaları çok önemlidir. Bu, farklı hayvan tedarikçilerinden denek fareleri ve sosyal hedefler sipariş ederek veya biraz farklı yaşlardaki hayvanları (yani, 8 haftalık denek fareleri ve 7 haftalık sosyal hedefler) sipariş ederek sağlanabilir. Kulak etiketleme prosedürleri gerekliyse, davranış eğitiminin başlamasından en az 24 saat önce yapılmalıdır. Bu, dış stres faktörlerinin denek fare davranışı üzerindeki etkisini en aza indirmek içindir. Tüm davranışsal eğitim ve testler için, aynı anda bir denek faresi ile çalışılması önerilir. Birden fazla denekli farenin aynı anda eğitilmesi ve test edilmesi zaman kazandırabilse de, deney odasında kimlik tanımanın kodlanmasını veya hatırlanmasını etkileyebilecek koku alma ipuçlarını da artırır. Bu nedenle, 8-12 denek fareden oluşan kohortlar öneriyoruz. Olumlu sosyal değerlik deneyleri için, yeni gıda tüketimini caydırabilecek elleçleme stresini en aza indirmek için eğitimden önce hayvanların günlük olarak ele alınması önerilir. Ayrıca, alışma sürecini kolaylaştırmak için alışkanlıktan 3 gün önce ev kafesine fare başına 2-3 sükroz gıda peleti yerleştirilmesi önerilir.
Sunulan veriler manuel olarak puanlanmış olsa da, davranış analizi için kullanıcı dostu ve otomatik seçenekler mevcuttur ve eğitim ve test videolarında sosyal etkileşimlerin daha verimli bir şekilde puanlanması için uygulanabilir. Örneğin, DeepLabCut, hayvan pozisyonunun işaretsiz açıklaması için kullanıcı tarafından eğitilmiş sinir ağlarını kullanan bir yazılımdır ve araştırma davranışını tatmin eden çerçevelerin kesin olarak tanımlanması için optimize edilebilir24.
Başarılı kimlik tanıma protokollerinin elde edildiğini doğrulamak için daha fazla kontrol deneyi kullanılabilir12. Eğitim sırasının tersine çevrilmesi, kimlik tanımayı ortaya çıkarmaya devam etmeli ve sonuçların değerli ve tarafsız eğitim sırasına bağlı olmadığını doğrulamalıdır. Eğitim de tarif edildiği gibi gerçekleştirilebilir, ancak testler nötr ve yeni bir sosyal hedefle gerçekleştirilebilir, burada yeni hedefle artan etkileşim, denek farelerin nötr hedef için sosyal bir hafızaya sahip olduğunu ve bunun tanıdık olduğunu kabul ettiğini düşündürür. Benzer şekilde, kaçınma veya yaklaşma davranışlarının aslında sırasıyla negatif ve pozitif değerli sosyal hedeflere özgü olduğunu doğrulamak için iki yeni denek faresi ile test yapılabilir. Aynı denek faresinin hem negatif hem de pozitif sosyal değerlik eğitiminden geçip geçemeyeceği şu anda test edilmemiş olsa da, deneycilerin birden fazla sosyal hedef suşuna veya eğitim bağlamına erişimi olması durumunda bunun mümkün olduğuna inanıyoruz. Pozitif ve negatif değerlik deneyleri için aynı sosyal hedef türünü kullanmak, bir suşun belirli bir değerlik ile ilişkisini karmaşıklaştırabilir. Mümkünse, farklı sosyal hedef suşları kullanmak, araştırmayı teşvik edebilir ve olumlu ve olumsuz deneyimler arasında genellemeden kaçınabilir. Benzer şekilde, aynı eğitim bağlamlarının yeniden kullanılması, zıt değerli deneyimler arasındaki genellemeyi artıracak ve eğitim için farklı bağlamların kullanılmasıyla en aza indirilecektir. Deneysel zaman çizelgesi izin veriyorsa, pozitif ve negatif değerlik deneylerinin birkaç hafta ile ayrılması da önerilecektir.
Kimlik tanıma protokollerinin oluşturulmasında zorluklar yaşanması durumunda, yaygın olarak karşılaştığımız sorunlara çözümler öneriyoruz. Grup konut deneği fareleri, normal kafes arkadaşı etkileşimini takiben sosyal bir hedefle ilişkili değerlik nesli tükendiğiiçin nesli tükendiği için yok olma eğitimi olarak işlev görebilir 25, ancak sosyal izolasyon sosyal hafızayı bozduğu ve sosyal davranışı değiştirdiğiiçin gereklidir 26,27. Aslında, tek bir konutun erkek farelerde kimlik tanımayı ortaya çıkarmadığını bulduk. Bununla birlikte, hayvanlar stereotaksik ameliyatlardan kurtuluyorsa veya dekolmana duyarlı olabilecek intrakraniyal implantlara sahipse, tek kişilik barınak gerekebilir. Bu gibi durumlarda, fareleri delikli bir bölme ile ayrılmış büyük kafeslerde başarılı bir şekilde eşleştirdik ve bu durumda kimlik tanımayı çoğalttık12.
Pozitif sosyal değerlik görevi için, farelerin yeni sakaroz peletlerini tüketmekte tereddüt göstermesi yaygındır. Bu sorunu çözmek için, alışkanlık seansından 2-3 gün önce ev kafeslerine birkaç pelet koyarak gıda yoksunluğu süresini artırmak veya fareleri peletlerle tanıştırmak faydalı olacaktır. Farelerin çoğunluğunun herhangi bir gıda peleti tüketmediği bazı durumlarda, alışkanlık seanslarının sayısını artırmak da yardımcı olabilir. Erkek farelerin genellikle gıda peleti alışkanlığı sırasında dişi farelere göre daha az yediklerini fark etmemize rağmen, olumlu olarak değerlendirilen sosyal hedefi tanıma yeteneklerini etkilemez.
Son olarak, kimlik tanıma görevlerinin parametreleri, görevin zorluğunu azaltmak veya artırmak için değiştirilebilir. Örneğin, biyolojik faktörlerin kimlik tanıma üzerindeki ince etkisini ortaya çıkarmak için, görevin zorluğunu artırmak için eğitim süresi ve eğitim oturumlarının sayısı azaltılabilir.
Bu protokolde sunduğumuz davranışsal görevler basittir, kolayca kurulur ve kimlik tanımayı incelemek için erkek ve dişi farelere uyarlanabilir. Bu görevlerde iştah açıcı veya caydırıcı uyaranların esnek kullanımı, kimlik tanımada sosyal değerliğin rolünün incelenmesine de izin verir. Bu görevler, sağlıklı farelerde biyolojik kimlik tanıma mekanizmalarını veya sosyal bozulma sergileyen hastalıklarla ilgili fare modellerinde bu mekanizmalardaki eksiklikleri incelemek için faydalı olacaktır.