Yöntem makalesi

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

82 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/72558

⸱

25 Ağustos 2026

 ,  ,  ,  , 
1Department of Neuroscience, University of Florida

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. 

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.

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 nedenle, verilerin normalliğini varsayan istatistiksel testler kullanılmıştır. Fareler, yeni türdeşe karşı kısa süreli tanıdık türdeşe kıyasla anlamlı derecede daha yüksek bir ayrım sergilemiştir (Şekil 2; yeniye karşı kısa süreli t(9) = 3.70, Bonferroni-Holm düzeltmeli p = 0.01). Paradigma ayrıca farelerin, uzun süreli tanıdık kafes arkadaşına karşı kısa süreli tanıdık türdeşe kıyasla anlamlı derecede daha yüksek bir ayrım gösterdiğini ortaya koymuştur (Şekil 2; kafes arkadaşına karşı kısa süreli t(9) = 2.87, Bonferroni-Holm düzeltmeli p = 0.04). Yeni türdeş ile kafes arkadaşı arasındaki ayrımda anlamlı bir fark bulunmamıştır (Şekil 2; yeniye karşı kafes arkadaşı t(9) = -1.13, düzeltilmiş p = 0.29), bu da farelerin hem yeni hem de uzun süreli tanıdık türdeşleri kısa süreli tanıdık fareye tercih ederek incelediklerini göstermektedir. Boş arena baz çizgisi sırasında her bir kap konumundaki inceleme süresi, hangi sosyal ajanın daha sonra o belirli kap konumunda yer alacağına göre farklılık göstermemiştir; bu durum, sonuçlarımızı etkileyen önceden mevcut bir kap tercihinin olmadığını doğrulamıştır (yeni baz çizgisine karşı kafes arkadaşı baz çizgisi t(9) = -1.99, p = 0.23; yeniye karşı kısa süreli baz çizgisi t(9) = -1.97, p = 0.23; kafes arkadaşına karşı kısa süreli baz çizgisi t(9) = 0.54, p = 0.60).

Buna karşılık, CD-1 dişi farelerde yeni, kısa süreli tanıdık ve uzun süreli tanıdık türdeşler arasında ayırt etme indeksinde anlamlı farklar görülmemiştir (Şekil 3). Yeni ve kısa süreli tanıdık (p = 0.35), yeni ve kafes arkadaşı (p = 0.69) veya kısa süreli tanıdık ve kafes arkadaşı (p = 0.70) arasında anlamlı farklar gözlemlenmemiştir. Dişi fareler boş kap üzerindeki tüm ajanları geniş bir şekilde inceleyerek bu görevde belirgin bir davranış modeli sergilemişlerdir; bu durum muhtemelen erkek farelere kıyasla daha geniş bir sosyalliği yansıtmaktadır.

Benzer şekilde, C57BL/6 erkek farelerde de aynı yönde bir eğilim görülmüş; yeni türdaş bireye karşı, kısa süreli tanıdık türdaş bireye kıyasla daha fazla ayırt etme davranışı sergilemişlerdir. Bu fark, Bonferroni-Holm düzeltmesinden sonra anlamlılığa yaklaşmış ancak anlamlılık düzeyine ulaşmamıştır; bu durum, bu daha geniş C57BL/6 kohortunda (n = 31), CD-1 erkeklere göre daha fazla deneysel birimler arası varyans olduğunu göstermektedir (Şekil 4; düzeltilmiş p = 0,055). Yeni birey ile kafarkadaşı (p = 0,62) veya kısa süreli tanıdık birey ile kafarkadaşı (p = 0,62) arasında anlamlı bir fark gözlemlenmemiştir. Bu sonuçlar, CD1 erkeklerde gözlemlenen kafarkadaşlarına yönelik güçlü inceleme davranışının, suşlar ve cinsiyetler arasında farklılık gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Sosyal baskınlığın kafes arkadaşı incelemesine katkıda bulunup bulunmadığını belirlemek için, idrarla işaretleme David skorları ile kafes arkadaşı ayırt etme indeksi korele edilmiştir. Ne CD-1 erkek farelerde (Pearson's r = 0.28, p = 0.44) ne de C57BL/6 erkek farelerde (Pearson's r = 0.10, p = 0.57) anlamlı bir korelasyon gözlemlenmemiştir; bu durum, sosyal statünün kafes arkadaşı ayırt etme indeksini etkilemediğini göstermektedir.

Birlikte değerlendirildiğinde bu sonuçlar, dört kap paradigmasının, tek bir davranışsal oturumda uzun ve kısa süreli aşinalığın yanı sıra sosyal yeniliği de değerlendirirken, aynı zamanda farklılaşan sosyal incelemeyi tespit edebildiğini göstermektedir. Önemli bir nokta olarak, cinsiyet ve suş bu analizdeki davranışı etkileyebilmektedir.

Fare davranış çalışması; labirent kurulumu, sosyal tanıma süreci, deney aşamalarının şeması.
Şekil 1: Dört kap paradigmasının kurulumu ve deney süreci. (A) Solda, dört adet delikli boş kap içeren dört kap paradigması kutusu. Sağda, etkenlerin yerleştirildiği dört delikli kapla dört kap paradigması kutusunu keşfeden denek. Etiketler, doğru davranışsal puanlamayı kolaylaştırmak için sosyal etken kimliğini belirtmektedir. (B) Paradigmanın 1. Günü için davranışsal şematik. Fare renkleri etken kimliklerini göstermektedir. Görüntülerin kamera flaşı ile çekildiğini, bu durumun deney için kullanılan 8–20 lux aydınlatmaya kıyasla arenanın parlak görünmesine neden olduğunu unutmayın. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Sosyal tercih testi çubuk grafiği; ayırt etme indeksi ile yeni, tanıdık ve kafadaş etkileşimleri.
Şekil 2: CD-1 erkek farelerde dört kap paradigmasında sosyal tercih. 10 dakikalık sosyal tanıma evresi boyunca yeni, kısa süreli tanıdık ve uzun süreli tanıdık (kafadaş) türdaşların incelenmesine yönelik ayırt etme indeksi (DI). DI, (ajan – boş)/(ajan + boş) şeklinde hesaplanmıştır. Fareler, kısa süreli tanıdık türdaşa kıyasla yeni ve kafadaş türdaşlara karşı anlamlı derecede daha yüksek ayırt etme göstermiştir (p < 0.05); buna karşın, yeni ve kafadaş ayırt etme arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Veriler 10 fare için ortalama ± standart hata olarak sunulmuştur. İstatistiksel karşılaştırmalar, çoklu karşılaştırmalar için Bonferroni-Holm düzeltmeli eşleştirilmiş t-testleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. *p < 0.05. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

CD1 dişileri için sosyal tercih sütun grafiği; ayırt etme indeksi karşılaştırması: yeni, tanıdık, kafes arkadaşı.
Şekil 3: CD-1 dişi farelerde dört kap paradigmasında sosyal tercih. 10 dakikalık sosyal tanıma aşaması sırasında yeni, kısa süreli tanıdık ve uzun süreli tanıdık (kafes arkadaşı) türdaşların incelenmesine yönelik ayırt etme indeksi (DI). DI, (ajan – boş)/(ajan + boş) şeklinde hesaplanmıştır. Üç sosyal stimülüs arasında ayırt etme indeksinde anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Veriler, 12 fare üzerinden ortalama ± ortalamanın standart hatası olarak sunulmuştur. İstatistiksel karşılaştırmalar, çoklu karşılaştırmalar için Bonferroni-Holm düzeltmeli eşleştirilmiş t-testleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. *p < 0.05. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

C57 erkeklerinde sosyal tercih grafiği; ayırt etme indeksi verileri; yeni, tanıdık, kafdaşı analizi.
Şekil 4: C57BL/6 erkek farelerde dört kap paradigmasında sosyal tercih. 10 dakikalık sosyal tanıma evresi sırasında yeni, kısa süreli tanıdık ve uzun süreli tanıdık (kafdaşı) türdaşların araştırılmasına yönelik ayırt etme indeksi (DI). DI, (ajan − boş)/(ajan + boş) şeklinde hesaplanmıştır. Yeni türdaşın, kısa süreli tanıdık türdaşa göre daha fazla ayırt edilmesine yönelik bir eğilim gözlemlenmiştir ancak Bonferroni-Holm düzeltmesi sonrası anlamlı kalmamıştır (p = 0,055). Yeni ve kafdaşı veya kısa süreli tanıdık ve kafdaşı arasında anlamlı farklar gözlemlenmemiştir. Veriler, 31 fare üzerinden ortalama ± ortalama standart hata olarak sunulmuştur. İstatistiksel karşılaştırmalar, çoklu karşılaştırmalar için Bonferroni-Holm düzeltmeli eşleştirilmiş t-testleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. #p < 0,06. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayınız.

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 kalma süresindeki küçük farklar sonraki tercih kalıplarını önemli ölçüde değiştirebilir8,9,10. 10 dakikalık tanışma süresi, tanıdık olanla yeni türdaşları ayırt etmek için kısa maruziyet süreleri kullanan, daha önce tanımlanmış sosyal tanıma paradigmalarıyla tutarlı kalırken, sağlam bir kısa süreli sosyal bellek oluşturmak amacıyla seçilmiştir7,8,10. Ek olarak, tekrarlanan kısa maruziyetler yerine uzun süreli birlikte yaşama yoluyla istikrarlı, uzun vadeli bir sosyal aşinalık kurmak için 3–4 haftalık bir ortak barındırma süresi seçilmiştir. Bu süre, sürdürülebilir sosyal etkileşimler ve kafes arkadaşları arasında kalıcı bir aşinalık oluşumu için yeterli fırsat sağlar10. 10 dakikalık tanışma süresi ile 3–4 haftalık ortak barındırma süresi arasındaki ayrım, aynı davranışsal oturum içinde niteliksel olarak farklı iki aşinalık düzeyi (yakın tarihli ve uzun vadeli) oluşturmak için kasıtlı olarak tasarlanmıştır. Deney sırasında, farelerdeki doğal mekânsal yanlılıkları kontrol etmek için denemeler boyunca ajan kimliklerinin kap konumları arasında karşıt dengelenmesi gereklidir7,8. Ajan farelerin denemeler boyunca tekrarlı kullanımı, ajan stres seviyelerini ve dolayısıyla deneklerin inceleme davranışını değiştirebilir. Potansiyel karıştırıcı faktörleri en aza indirmek için, mümkün olduğunda ajan fareler tek bir test gününde tekrarlanan şekilde kullanılmamış ve ajan kimliği ile kap konumu denekler arasında karşıt dengelenmiştir. Ayrıca, sosyal baskınlığın sosyal incelemeyi etkileme potansiyeli olduğu için, baskınlık hiyerarşisi bölge tabanlı baskınlık ve David skorları kullanılarak değerlendirilmiştir. CD-1 erkek farelerde ve C57BL/6 erkek farelerde David skoru ile kafes arkadaşı ayrım indeksi arasında anlamlı bir ilişki gözlemlenmemiştir; bu durum, uzun vadeli tanıdık türdaşlara yönelik gözlemlenen tercihin baskınlık durumu ile açıklanmadığını göstermektedir. Analiz sırasında, puanlayıcılar ve deneysel kohortlar arasında tekrarlanabilirliği sağlamak için inceleme davranışlarının, özellikle de inceleme süresinin tutarlı operasyonel tanımlarına ihtiyaç vardır. İnceleme tabanlı tüm sosyal paradigmaların karşılaştığı potansiyel bir zorluk, karşılaştırmaları engelleyen sıfıra yakın inceleme süreleri olan "taban etkileri"dir. Düşük düzeyde sosyal inceleme sergileyen fare suşları için, görünür aydınlatmanın daha da azaltılması ve kızılötesi video takibi kullanılması anksiyeteyi azaltabilir ve keşif davranışını artırabilir.

Protokol, deneysel hedeflere bağlı olarak esnekliğe ve modifikasyona olanak tanır, ancak bazı uyarlamalar dikkatli bir değerlendirme gerektirir. Kap malzemesi, analizdeki temel bir değişkendir. Bu protokol delikli plastik kaplar kullansa da, daha küçük metal deliklere sahip ağırlıklı metal kaplar, hafif plastik kaplara kıyasla kemirme ve kaçma girişimlerini azaltabilir. Plastik kap kullanımı, kemirme veya tırmanma dahil olmak üzere manipülasyon davranışlarını artırabilir ve bunlar puanlama sırasında izlenmeli ve not edilmelidir. Alternatif bir yaklaşım, delikli kapları, koku alma ve sınırlı görsel iletişimi korurken her köşeyi merkezi arenadan ayıran yüksek, delikli dikey bölmelerle değiştirmektir. Bu tasarım tırmanma davranışını daha da azaltabilse de, çıkarılabilir delikli kaplar, standart bir açık alan arenasını kalıcı modifikasyonlar gerektirmeden hızla dört kap paradigmasına dönüştürme konusunda pratik bir avantaj sağlar. Kaplarla aşırı etkileşim; kap ağırlığının artırılması, delik boyutunun değiştirilmesi ve yanlılık kaynaklarını azaltmak için tutarlı bir rengin korunmasıyla hafifletilebilir. Ayrıca, istenmeyen aşinalık etkilerini azaltmak için ajan fareler karşı dengelenmeli ve tek bir test gününde tekrar kullanılmamalıdır.

Dört kap paradigmasının çeşitli kısıtlılıkları kabul edilmelidir. Sosyal etkileşim delikli bariyerlerle sınırlandırıldığı için bu test, doğrudan fiziksel temastan ziyade öncelikle koku ve sınırlı görsel ipuçlarına dayalı, denek tarafından başlatılan ve karşılıklı olmayan incelemeyi değerlendirmektedir8,9. Ayrıca, fiziksel ve görsel bir bariyer olarak kapların kullanılması, inceleme davranışının yorumlanmasında potansiyel bir belirsizlik oluşturmaktadır. Özellikle CD-1 erkeklerinde, kafes arkadaşlarının daha fazla incelendiği durumlarda, bunun yalnızca sosyal tanımayı mı yansıttığı yoksa tanıdık bir türdaşa yönelik yardım etme davranışlarını da içeren (örneğin, plastik kabı kemirerek kafes arkadaşının kaçmasına yardımcı olma girişimleri) inceleme ve yakınlık motivasyonunun bir kombinasyonu mu olduğu belirsizliğini korumaktadır. Bu hususlar, dikkatli yorumlamanın ve mümkün olduğunca tamamlayıcı davranışsal testlerin kullanılmasının önemini vurgulamaktadır. Dominans hiyerarşisi, yakınlık etkileşimleri ve önceki sosyal deneyimler dahil olmak üzere kafes arkadaşları arasındaki önceden mevcut sosyal ilişkiler de inceleme tercihlerine katkıda bulunabilir. Ancak, dominans sırası ile kafes arkadaşlarının inceleme davranışı arasında belirgin bir ilişki gözlemlemedik. Yine de bu faktörler suşlara, barındırma koşullarına ve deneysel paradigmalara göre farklılık gösterebilir ve uzun vadeli aşinalık tercihleri yorumlanırken dikkate alınmalıdır.

Mevcut sosyal tanıma testleri ile karşılaştırıldığında, dört kap paradigması; uzun süreli tanıdık, kısa süreli tanıdık ve yeni bir türdaş gibi birden fazla ajanın tek bir davranışsal oturumda eş zamanlı olarak karşılaştırılmasına olanak tanır. Üç odacıklı ve alışma-yeniden alışmama testleri gibi geleneksel paradigmalar, öncelikle kısa maruziyet sürelerini takip eden kısa süreli yenilik tercihini değerlendirir7,8,9,10. Önceki çalışmalar; kısıtlanmamış sosyal etkileşim paradigmaları ve sosyal aşinalığı değerlendirmek için tasarlanmış modifiye edilmiş çok odacıklı arenalar da dahil olmak üzere, yeni türdaşların yanı sıra uzun süreli kafes arkadaşlarını da sürece dahil etmiştir17,18. Ancak bu yaklaşımlar, uzun süreli tanıdık, kısa süreli tanıdık ve yeni sosyal uyaranları aynı test içerisinde eş zamanlı olarak karşılaştırmaz. Uzun süreli kafes arkadaşlarını kısa süreli ajanlarla birlikte sürece dahil eden dört kap paradigması, uzun süreli birlikte yaşamadan kaynaklanan kalıcı sosyal belleklerin araştırılmasına yönelik bir araç sunar. Hem erkek hem de dişi CD-1 farelerinden elde edilen temsili veriler, dört kap paradigmasının cinsiyetler arasında başarıyla uygulanabileceğini göstermekte ve cinsiyete özgü davranışsal modelleri ortaya koymaktadır. Benzer şekilde, hem CD-1 hem de C57BL/6 farelerinden elde edilen temsili veriler, dört kap paradigmasının yaygın olarak kullanılan birden fazla laboratuvar suşu boyunca başarıyla uygulanabileceğini daha da kanıtlamaktadır. Sosyal tanıma ve yenilik tercihi genellikle fare suşları arasında farklılık gösterse de7,19, her iki suşun erkeklerinde gözlemlenen genel aşinalık ayrımı örüntüsü, testin geniş çapta uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Yine de, sosyal tanıma davranışları suş, cinsiyet, yaş ve deneysel bağlama göre farklılık gösterebileceğinden, araştırmacılar testi kendi sorularıyla ilgili spesifik hayvan modelinde doğrulamalıdır. Ayrıca, bu paradigma 4 kollu veya 4 odacıklı bir arenaya uyarlanabilse de, açık alan arenasında yürütülmesi, navigasyonel ve mekansal bellek ile sosyal bellek arasında daha fazla ayrım sağlanmasına imkan tanır. Farklı bölmeler veya kollar arasında gezinirken mekansal bellek yükü daha fazladır; bu nedenle, sosyal bellek mekanizmalarını araştırmak için mekansal bellek değerlendirilmesi gereken önemli bir değişken olmalıdır. Netser ve ark. (2017), mekansal navigasyon ihtiyacını minimize eden benzer bir iki odacıklı arena alternatifini önerirken, tipik 3 odacıklı test arenasıyla ilgili bu uyarıları da tartışmışlardır20. Bu yöntem; sosyal aşinalığın nöral temsilini, sosyal bilişteki boylamsal değişiklikleri ve uzun süreli sosyal belleğin seçici olarak değiştirilebileceği durumları inceleyen çalışmalar için oldukça uygundur.

Açıklamalar

Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

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

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.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

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

Bu makale yayımlandı

Video yakında

Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.