Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Kısa ve Uzun Süreli İlişkilerin Ayırt Edilmesi İçin Farelerde Sosyal Tanıma Paradigması

121 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/72558

⸱

25 Ağustos 2026

 ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Burada, Dört Kap (Four Cups) davranışsal deneysel paradigması kullanarak yeni, kısa süreli ve uzun süreli ilişkiler arasındaki sosyal tanımayı ölçmek için kapsamlı bir prosedür sunuyoruz . Bu paradigmanın faydalarını ve potansiyel kullanım alanlarının yanı sıra, sonuçların doğru şekilde yorumlanması için önemli bilgileri özetliyoruz .

Özet

Sosyal bellek, hatırlama ve tanıma yeteneğidir türdaşlar. Bu, fareler ve insanlar gibi yüksek derecede sosyal memelilerde hayatta kalma avantajları kanıtlanmış, memeli davranışlarının temel bir yönüdür. Kemirgenler, özellikle de fareler, sosyal belleği ve bunun altında yatan mekanizmaları incelemek için yaygın olarak kullanılan yerleşik bir hayvan modelidir. Mevcut çoğu sosyal bellek paradigmalar öncelikle, ilişki süresinin ve aşinalık düzeyinin [belirlendiği] kısa süreli sosyal tanımayı değerlendirir; denek ile bir etken arasında 5–15 dakika arasındadır. Bu nedenle, mevcut paradigmalar ve geçmiş çalışmalar uzun süreli ilişkilerden gelen sosyal anıları kaydetmeyin ve yenilik ile kısa süreli aşinalık arasındaki dikotomiye odaklanın, bir ... bırakarak sosyal belleklerin mekanistik anlayışında büyük bir boşluk bulunmaktadır. Bu boşluğu doldurmak için, karmaşık sosyal bellek geri çağırma sürecini gözlemlenebilir ve nicelendirilebilir bir bağlama yerleştirerek, farelerin değişen aşinalık seviyelerine verdiği yanıtları yakalayan basit bir deney tasarladık. Dört kap paradigmasında, denek fare serbestçe keşfeder bir arena içeren her köşeye yerleştirilmiş dört adet delikli kap. Bu kaplar üç adet ajan farklı aşinalık düzeylerine sahip fareler (sosyal uyaranlar): uzun süreli aşina (kafes arkadaşı; 1 ay birlikte barındırma), kısa süreli aşina (10 dakikalık ön maruziyet), yeni bir türdaş ve kontrol olarak boş bir kap. CD-1 erkek fareler, yeni ve uzun süreli aşina fareyi incelemeye yönelik bir tercih göstermektedir bu paradigmada kısa süreli tanıdık farelerin incelenmesine yönelik. Bu görev göstermektedir tanıdıklık düzeyinin tanınması ve agresif davranışların minimize edilmesi, ancak yine de kontrol altına almak maruziyet geçmişi. Bu özgün analiz, doğrudan karşılaştırma yapmak için bir platform sağlamaktadır sosyal etkileşimin nöral mekanizmaları uzun süreli, kısa süreli ve yeni bellekler bireyler. Dört bardak paradigması, yeni bir ölçüm için mevcut kısa süreli tanıma analizlerini tamamlayacak olan uzun süreli aşinalık tanıma. 

Giriş

Sosyal bellek, memeli sosyal davranışlarının temel bir özelliğidir ve fareler ve insanlar gibi yüksek derecede sosyal türlerde özellikle gelişmiştir. Kemirgenlerde, diğerlerini tanıma, grup uyumu, baskınlık hiyerarşileri, çiftleşme davranışları ve ebeveyn bakımı dahil olmak üzere aile ve türdeş birimler içindeki hayatta kalma için kritik olan davranışsal dinamiklerin temelini oluşturur1,2. Hayvanların hayatta kalmasındaki evrimsel avantajlı rolünün yanı sıra, insanlarda sosyal bellek bozulması; otizm spektrum bozukluğu, şizofreni ve Alzheimer hastalığı dahil olmak üzere birçok nöropsikiyatrik ve nörolojik bozukluğun yaygın bir özelliğidir3,4,5,6. Sosyal tanıma, sosyal türlerin günlük işleyişi için temel olduğundan ve açık bir klinik öneme sahip olduğundan, bunun çok boyutlu doğasını ve nöral temellerini doğru bir şekilde yakalayan davranışsal analizlerin geliştirilmesi hayati önem taşımaktadır. Mevcut paradigmalar farelerde sosyal tanımanın bazı yönlerini ölçse de, analizlerin çoğu uzun vadeli sosyal ilişkilerin tanınmasını nicelendirmekten ziyade, dakikalar veya saatler boyunca kurulan kısa süreli ilişkilerle yeni ilişkileri karşılaştırarak yenilik tercihlerini değerlendirmek üzere tasarlanmıştır.   

Üç odacıklı paradigma veya alışma-yeniden alışmama paradigmaları gibi mevcut yaklaşımlar, genellikle 5–15 dakika ile sınırlı olan kısa süreli ön maruziyetlerin ardından yenilik tercihini değerlendirmektedir7,8,9,10,11. Bu yöntemler farelerdeki bu kısa süreli sosyal belleklerin nöral mekanizmaları hakkında önemli bilgiler sağlamıştır12,13. Ancak, doğal sosyal bellekler ve sosyal işlevler; birlikte yaşama, uzun süreli sosyal hiyerarşiler veya çiftleşme ortakları aracılığıyla kurulan uzun vadeli ilişkilerde rol oynayan farklı mekanizmaları da kapsamalıdır.  Bazı çalışmalar üç odacıklı paradigmayı aynı batındaki farelerle14 veya denekle 72 saate kadar aynı kafeste tutulan tanıdık farelerle15,16 kullansa da, paradigmanın temel kullanımı hala basit bir yeniye karşı tanıdık dikotomisine odaklanmaktadır. Bu durum, birden fazla farklı tanıdık fare arasındaki karşılaştırmaları sınırlamaktadır. Mevcut sosyal tanıma paradigmalarının kısa süreli ilişkileri incelemeye yönelik yanlı olması nedeniyle, uzun süreli ilişkilerin sosyal tanımasının temelindeki nöral mekanizmalara dair bilgilerimizde belirgin bir boşluk olduğunu saptamaktayız.   

Bu kısıtlılığı gidermek için, dört kap paradigmasını geliştirdik: basit ve esnek bir analiz yöntemi ayırt etmek için tasarlanmış tanınması tek bir test oturumu içinde birden fazla sosyal aşinalık düzeyi. Bu paradigmada, denek fare açık bir arenanın dört köşesini keşfeder, her biri içeren a perfore kap tutma a türdeş veya kontrol amaçlı boş bir kap. Kaplar, uzun süreli tanışıklığı olan bir türdaşı (kafes arkadaşı) içermektedir, a kısa süreli aşinalık türdaş sınırlı ön bilgiye sahip olan (10 dk), a yeni fare ve bir Sistemde herhangi bir kaynak metin bulunmamaktadır. Lütfen çevrilmesini istediğiniz metni giriniz. kontrol. İnceleme süresi, sosyal tanıma ve sosyal tercihin kantitatif bir indeksi olarak hizmet eder. Bu konfigürasyon, doğrudan fiziksel etkileşimi ve olası agresif karşılaşmaları minimize ederken, farklı aşinalık düzeyleri arasında eş zamanlı karşılaştırmalar yapılmasına olanak tanır. 

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Hayvanları içeren tüm prosedürler, kurumsal yönergelerle uyumlu olarak gerçekleştirilmeli ve Florida Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmalıdır. 

1. Hayvan hazırlığı ve barındırma  

  1. Tüm deneyler için yetişkin aynı cinsiyetli grup olarak barındırılan fareler kullanın.  Deney testleri öncesinde, farelerin tutulmaya alışması ve kaygının azalması için onları en az 2 gün boyunca tutun.
  2. Fareleri, yiyecek ve suya ad libitum erişimlerinin olduğu, ters ışık-karanlık döngüsü altındaki standart laboratuvar kafeslerinde barındırın. 
    NOT: Temsili deneyler için yetişkin CD-1 ve C57BL/6 fareler (3–4 aylık) kullanılmıştır. Fareler, kafes başına 3–4 hayvanlık gruplar halinde barındırılmıştır. Temsili veri setleri 10 erkek CD-1 fare, 12 dişi CD-1 fare ve 31 erkek C57BL/6 fare içermektedir. Davranış testi, deneğin aktif evresinde (karanlık evre) gerçekleştirilmelidir. Bu çalışmaya dahil edilen fareler saat 9:00–18:00 arasında çalıştırılmış ve ters ışık-karanlık döngüsünde (karanlık evre saat 8:00–20:00 arası) tutulmuştur.
  3. Uzun süreli tanıdık bir ajanı, testten önce en az 3–4 hafta boyunca denek fare ile aynı kafeste birlikte yaşamış aynı suş ve aynı cinsiyetteki bir kafes arkadaşı olarak tanımlayın. 
  4. Denek fare ile aynı suş ve cinsiyette olan kısa süreli tanıdık ve yeni türdaş ajanlar seçin. 
  5. Yeni farelerin, denek fare ile daha önce herhangi bir fiziksel veya olfaktör teması olmadığından emin olun. 
  6. Bu iki ajandaki benzer olfaktör ipuçlarını önlemek için yeni bir ajan ile kısa süreli tanıdık bir ajanı farklı ana kafeslerden seçin.
    NOT: Kullanılan tüm hayvanların yaklaşık yaşlarını kaydedin ve aynı yeni ve kısa süreli ajanların günde birden fazla kez yeniden kullanılmasını en aza indirin. Ajanlar yeniden kullanılacaksa, stresli ajanları önlemek için test denemeleri arasında ana kafeste >2 saatin üzerinde bir ara verin.

2. Arena kurulumu 

  1. Yerleştirin temiz, kare açık alan arenası (49,5 cm x 49,5 cm x 49,5 cm; Materyaller Tablosu) sessiz bir davranışsal test odasında.
  2. Alanı, tek bir uzun veya tavan lambası kullanarak, şu şekilde ayarlanmış olarak aydınlatın: yaklaşık 8–20 lüks.  
  3. Arena'nın her bir köşesine, ağırlıkları birbirinin aynısı olan dört adet delikli plastik kap yerleştirin (Şekil 1A).
    1. Mümkün olduğunca görsel olarak özdeş kaplar kullanın. Farklı renklerde kaplar kullanılıyorsa, kap atamalarını ve konumlarını denemeler arasında dengeleyin.
    2. Her bir kabın iki yanını bastırın yıkama erişimi kısıtlamak, saklanma davranışını en aza indirmek ve inceleme açılarını standartlaştırmak için arena duvarlarına karşı. 
    3. Kaçışları önleyecek kadar ağır ve tırmanmalarını engelleyecek kadar yüksek kaplar kullanın.
      NOT: Bu çalışmada, temsilci veri kapları ve ajan konumu, renkli plastik kaplar saat yönünde döndürülürken ajan tipinin denemeler boyunca saat yönünün tersine hareket ettirilmesiyle denekler arasında sözde rastgele hale getirilmiştir.
  4. Yerleştirin kamera ...yeterince yüksek olduğundan... analizin tamamı davranışsal kodlama sırasında kör noktaları önlemek için kutu çerçeve içerisindedir. Kutunun tabanı boyunca minimum parlama ve tutarlı aydınlatma sağlayın (Şekil 1A).
  5. Denemeler arasında arena tabanını ve kapları şunları kullanarak iyice temizleyin: uygun bir dezenfektan, ardından kalıntı kokuları gidermek için su ile durulanır. 
  6. Yeniden yerleştirmeden önce arenanın tamamen kurumasına izin verin hayvanlar 

3. Gün 0'da arenaya alıştırma

  1. Deneki ve kafes arkadaşlarını, içinde dört adet boş delikli kap bulunan arenaya yerleştirin ve 20 dk boyunca serbestçe keşfetmelerine izin verin.
    NOT: Bağlı deneyler için denekleri bireysel olarak alıştırın. Ek alıştırma seansları gerekebilir. Fareler bir günün ardından arenanın tamamını tam olarak keşfetmezlerse, birden fazla alıştırma günü düzenlenmesi önerilir.
  2. Tüm fareleri arenadan çıkarın ve ana kafeslerine geri koyun.
  3. Sosyal ajanları, kısıtlanmaya alışmaları için 10 dk boyunca kapların altına yerleştirin. Aynı ana kafesten gelen ajanları aynı anda, her kapta bir adet olacak şekilde alıştırın (Şekil 1B).
  4. Yeni bir ana kafesten gelen fareleri tanıtmadan önce arenayı ve kapları temizleyin.
    NOT: Seansa başlamadan önce, farelerin odaya nakledildikten sonra en az 15 dk dinlenmelerine izin verin.

4. Bazal Seviye 

  1. Arenayı bölüm 2'ye göre hazırlayın. Tüm deney günleri boyunca aynı arena konfigürasyonunu koruyun. 
  2. Deneyi yapılan canlıyı, içinde dört adet boş kap bulunan arenaya yerleştirin ve 10 dk boyunca serbest keşfe izin verin.
    NOT: Kayıt işlemini hiçbir aşamada durdurmayın; mevcut denemenin tüm aşamaları boyunca sürekli kayıt yapılmasına izin verin.  

5. Kısa süreli veri toplama 

  1. Belirlenen  "kısa süreli tanıdık" ajanı yerleştirirken, deneyi yapılan hayvanı sınırlandırmak için ağırlıklı delikli bir kap kullanın. Alternatif olarak, deneyi yapılan hayvanı temiz bir kafeste kısa süreli ajana maruz bırakın.
  2. Arena maruziyetini seçerseniz, arenadaki delikli kaplardan birinin altına belirlenen kısa süreli tanıdık ajanı yerleştirin ve diğer üç kabı boş bırakın. 
  3. Deneyi yapılan hayvanı serbest bırakın ve 10 dk boyunca serbest keşfe izin verin (Şekil 1B).
    NOT: Arenada kısa süreli bir ajana maruz bırakma yöntemi kullanılıyorsa, uzamsal yanlılığı önlemek için kısa süreli tanıdık ajan için kullanılan köşe farklı denekler arasında değiştirilmelidir. 

6. Denemeler arası aralık (ITI) 

  1.  kısa süreli tanıdık ajanı geri alın ve kendi kafesine yerleştirin. Denek fareyi arenada yalnız bırakarak 10 dk boyunca serbestçe hareket etmesine izin verin.
  2. Test fazı için yeni ve uzun süreli tanıdık ajan fareleri hazırlayın.  
    NOT: Kısa süreli tanıdık ajanı, kısa süreli edinim sırasında kullanılan aynı kaba (bölüm 5) geri koyun. Kısa süreli edinim bir arenada yapılıyorsa, mekansal konum kaynaklı yenilikten kaçınmak için bu yöntem önerilir.

7. Sosyal tanıma evresi 

  1. Denek farenin üzerine ağırlıklı delikli bir kap daha yerleştirin.
  2. Üç ağırlıklı delikli kabın her birinin altına birer fare yerleştirin: uzun süreli tanıdık (kafes arkadaşı), kısa süreli tanıdık ve yeni bir türdeş. Kontrol olarak belirlenen dördüncü kabı boş bırakın.  
    NOT: Davranışsal puanlama sırasında ajan konumlarını belirlemek için kapların üstlerini etiketleyin.
  3. Arenanın merkezindeki denek farenin üzerindeki delikli kabı kaldırın ve 10 dk boyunca serbest keşfe izin verin (Şekil 1A).
  4. 10 dk aralığının sonunda tüm fareleri çıkarın ve kaydı durdurun.
  5. Tüm fareleri kendi kafeslerine geri koyun. 
  6. Bir sonraki denemeden önce arenayı ve kapları iyice temizleyin.  
    NOT: Hasar durumuna karşı yedek kapları hazır bulundurun.

8. Davranışsal puanlama

  1. Kayıt altına alınan tüm videoları, Behavioral Observation Research Interactive Software (BORIS) gibi manuel açıklama ekleme (annotasyon) özelliğine sahip bir davranış analiz yazılımına aktarın.
    NOT: Ajan kimlikli etiketlerin her bir kabın üzerinde bulunması, videolarda görünür olması ve kafes numarasının çıkarılabilmesi nedeniyle, davranışsal puanlama kafes arkadaşının konumuna karşı körleme yapılmamıştır. Puanlayıcılar, görünür etiketlere aktif olarak dikkat etmemişlerdir ve yeni ile kısa süreli ajanın kimliğine karşı körlenmişlerdir. Tüm puanlayıcılar, araştırma davranışının önceden tanımlanmış operasyonel tanımlarına ve standardize edilmiş puanlama kriterlerine uymuşlardır.
  2. Puanlamadan önce davranışsal matrisi tanımlayın.
  3. Bir araştırma turunu, denek farenin burnunu içine yerleştirmesi olarak tanımlayın 1 cm bir fincanın ... iken sergileyen sürdürülebilir araştırmacı tutumu. 
    NOT: Kaba yönelik çiğneme ve kemirme hareketlerini inceleme seansları olarak dahil edin.
  4. 10 dakikalık sosyal tanıma testi aşaması boyunca, her bir kap için toplam inceleme süresini manuel olarak işaretleyin. Baz hattını ve kazanımı isteğe bağlı olarak skorlayın.
    NOT: Her bir kabı çevreleyen 1 cm'lik yarım daire şeklinde bir ilgi alanı (region of interest) ile otomatik poz takibi kullanılabilir.
  5. şunun için açıklama eklenmiş verileri dışa aktar sonraki istatistiksel analiz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Dört kap paradigması protokolünü takiben, CD-1 erkek fareler; uzun süreli tanıdık (kafes arkadaşı), kısa süreli tanıdık ve yeni türdeşler arasında farklı sosyal inceleme davranışları sergilemiştir (Şekil 2). Her bir ajan için, 10 dakikalık sosyal tanıma evresi boyunca o ajanı inceleme süresi ile boş kabı inceleme süresi temel alınarak (ajan − boş)/(ajan + boş) şeklinde hesaplanan bir ayrım indeksi (DI) belirlenmiştir. Bu indeks, Shapiro-Wilk testine göre normal dağılım göstermiştir; bu neden...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu sosyal dinamikleri diğer laboratuvar ortamlarında etkili ve güvenilir bir şekilde ölçmek için dört kap paradigmasının uygulanmasında dikkat edilmesi gereken temel hususlar vardır. 0. Gün'deki alıştırma, arenanın ve kapların sosyal olmayan yenilik odaklı keşfini azaltır; aksi takdirde bu durum, testleme sırasındaki sosyal incelemeyi maskeleyebilir7,8,9. Kısa süreli tanışma süresinin hassas kontrolü de esastır, çünkü maruz kalm...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma, NPC'ye verilen McKnight Neuroscience Award ve Klingenstein Neuroscience Award tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Davranışsal Puanlama YazılımıBehavioral Observation Research Interactive SoftwareSürüm 9.12.7Manuel olay anotasyonu için yazılım
Açık alan arenasıRafferty Machine and ToolÖzel yapımYapısal FRP fiberglas levha, kare arena (49.5 cm x 49.5 cm x 49.5 cm); Şeffaf olmayan duvarlar, arena şeffafsa hayvan için dikkat dağıtıcı unsurları en aza indirmek amacıyla dış duvarları kağıtla kaplayın 
Üst kameraLogitechLogitech C920x HD Pro PC WebcamSürekli video kaydı yapabilen kamera; Arenanın merkezinin üzerine monte edilmiştir
Perfore kaplarChinco Store ONG-Chinco-0279Kap boyutları: 4.01"U x 4.01"G x 4.52"Y; Kare veya silindirik olabilen perfore plastik veya metal kaplar
PrismGraph PadSürüm 10.6.0Veri analizi için yazılım; Diğer yazılımlarla da yapılabilir

Kaynaklar

  1. Wolff JO, Sherman PW, editors. Rodent societies: an ecological and evolutionary perspective. University of Chicago Press; Chicago; 2008.
  2. Thor DH, Holloway WR. Social memory of the male laboratory rat. J Comp Physiol Psychol. 1982;96(6):1000-1006.
  3. Theory of mind and autism: A review. International Review of Research in Mental Retardation. Academic Press; 2000.
  4. Bediou B, et al. Impaired social cognition in mild Alzheimer disease. J Geriatr Psychiatry Neurol. 2009;22(2):130-140.
  5. Green MF, Horan WP, Lee J. Social cognition in schizophrenia. Nat Rev Neurosci. 2015;16(10):620-631.
  6. Bäckman L, Herlitz A. The relationship between prior knowledge and face recognition memory in normal aging and Alzheimer's disease. J Gerontol. 1990;45(3):P94-P100.
  7. Moy SS, et al. Sociability and preference for social novelty in five inbred strains: An approach to assess autistic-like behavior in mice. Genes Brain Behav. 2004;3(5):287-302.
  8. Engelmann M, Hädicke J, Noack J. Testing declarative memory in laboratory rats and mice using the nonconditioned social discrimination procedure. Nat Protoc. 2011;6(8):1152-1162.
  9. van der Kooij MA, Sandi C. Social memories in rodents: Methods, mechanisms and modulation by stress. Neurosci Biobehav Rev. 2012;36(7):1763-1772.
  10. Cum M, et al. A systematic review and meta-analysis of how social memory is studied. Sci Rep. 2024;14(1):2221.
  11. Oliva A, Fernández-Ruiz A, Leroy F, Siegelbaum SA. Hippocampal CA2 sharp-wave ripples reactivate and promote social memory. Nature. 2020;587(7833):264-269.
  12. Oliva A. Neuronal ensemble dynamics in social memory. Curr Opin Neurobiol. 2023;78:102654.
  13. Okuyama T. Social memory engram in the hippocampus. Neurosci Res. 2018;129:17-23.
  14. Hitti FL, Siegelbaum SA. The hippocampal CA2 region is essential for social memory. Nature. 2014;508(7494):88-92.
  15. Dykstra B, Kim P, Lin A, Berman GJ, Murugan M. The intermediate CA1 and CA3 subfields of the hippocampus differentially encode social recognition. bioRxiv. 2025; doi.org/10.1101/2025.10.27.684580.
  16. Rashid M, et al. A ventral hippocampal-lateral septum pathway regulates social novelty preference. eLife. 2025;13:RP97259.
  17. Phillips ML, Robinson HA, Pozzo-Miller L. Ventral hippocampal projections to the medial prefrontal cortex regulate social memory. eLife. 2019;8:e44182.
  18. Medeiros D, Polepalli L, Li W, Pozzo-Miller L. Altered activity of mPFC pyramidal neurons and parvalbumin-expressing interneurons during social interactions in a Mecp2 mouse model for Rett syndrome. J Neurophysiol. 2025;134(6):2070-2085.
  19. Netser S, et al. Distinct dynamics of social motivation drive differential social behavior in laboratory rat and mouse strains. Nat Commun. 2020;11(1):5908.
  20. Netser S, Haskal S, Magalnik H, Wagner S. A novel system for tracking social preference dynamics in mice reveals sex- and strain-specific characteristics. Mol Autism. 2017;8:53.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Sosyal BellekFare DavranışıKısa Süreli İlişkilerDört Kap ParadigmasıTanıdıklık TanımaKemirgen Sosyal BelleğiTürdeş TanımaNöral Mekanizmalar

Bu makale yayımlandı

Video yakında