食品の好み行動の社会的伝達の評価

Behavior

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Summary

マウスにおける食物選好度の社会的伝達の調査のためのプロトコルを提案する.この手順では、可能な限りアプリケーションの長所と例えば、広告マウス モデルで初期の変化を検出するに強調表示されます。最後に、重要な詳細に照らして結果を解釈、説明します。

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Van der Jeugd, A., D'Hooge, R. Assessment of Social Transmission of Food Preferences Behaviors. J. Vis. Exp. (131), e57029, doi:10.3791/57029 (2018).

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Abstract

嗅覚認識欠損が健康加齢グループから科目のアルツハイマー病 (AD) を区別する臨床的マーカーとして機能することが示唆されました。たとえば、広告の嗅覚障害は、病気の初期段階で新興国や病気の進行、悪化嗅覚認識の減損として提示できます。食品 (STFP) の設定タスクの社会の転送は、嗅覚の手がかりの伝達に依存して遠い食品に関する齧歯動物間のコミュニケーションの基本的なフォームに基づいています。健康の野生型マウス小説、以前、同種によってキューされた風味の食品を食べることを好むだろうし、この嗜好はアプリ/PS1 モデルなどのトランスジェニック AD マウスで妨げられるでしょう。確かに、生後 3 か月の C57Bl6/J マウスにおける工夫の食糧のための強い好みがわかった、これは 3 ヶ トランスジェニック アプリ/PS1 マウスで減少しました。要約すると、STFP タスクは AD の存在の潜在性検出アッセイに統合する強力なメジャーかもしれない。

Introduction

嗅覚認識欠損は、正常な老化グループ1,2,3,4からアルツハイマー病 (AD) 患者を区別する臨床的マーカーとして提案されます。精神神経疾患の範囲はパーキンソン病5,6とメモリなど広告嗅覚認識の妨害によって特徴付けられます。いくつかの行動テストおよびプロトコルは、嗅覚認識を評価するために確立されているし、動物の差別モデル7。より良い診断と神経変性疾患の治療、トランスレーショナルリサーチの嗅覚の記憶のため検証して適切な動物モデルとテストを使用してが早まることがあります。したがって、もともと8 80 年代初頭に発明された食べ物好み (STFP) テストの社会的伝達は合わせられました。このタスクでは動物は彼らの同種他個体からの食品の安全性については、生得的な能力で評価されます。プロセスを含む食べ物の感覚特性の評価と動物はレビューと恩知らずできる必要があります選択拒否決定の基礎となる、さまざまな機能 (すなわち。、味・におい)。

STFP テストは、かなり単純な現象で構成されています: 以前食品を消費 'デモ' 素朴 'オブザーバー' 齧歯動物との相互作用後、観察者は通常この食品8,9のための大きい好みを示します,10. デモンストレーター露出 (食べたり、食品のまぶした) は観察者の好みを高めるに十分なその直接の主題 – を示したこの設定で必要な条件を分析します。しかし、全く臭いがするも、ものを食べる、好み11,12のこのタイプを誘導するために十分な。

STFP プロトコルでは、5 日間の 4 つの手順で構成されます。最初のステップは、新規の食品を食べさせる動物の意欲向上ので構成されます。これを行うには、すべての齧歯動物は、2 日間連続の 1 h/日の通常の食事を受け取った 23-h、- 絶食スケジュールに置かれます。小説風味 (ココアまたは元の実験でシナモンを混ぜての食事) を含む食品で各デモンストレーターはプライミング相、2 番目の手順では、1 h のため提供されます。3 番目のステップでは、社会的相互作用の段階では、各デモンストレーター 30 分件名オブザーバー齧歯動物の檻の中に配置されます。4 番目のステップは、社会的相互作用の後 24 h で各被験者は両方の風味を付けられた食事の選択を提供しています。オブザーバーの両方の食品摂取量と主題によって両方の食事の好みの割合を評価します。

海馬 subiculum の選択的神経病変がこのタスク13のパフォーマンスが低下するため表示されます。また、食べ物の好み14,15,16,17を防ぐためにマウスの海馬の機能に影響を与える突然変異が報告されています。重要なは、STFP のパフォーマンスでは、海馬の適切な機能に専ら依存しません。それはいくつかの薬理学的、遺伝的操作と海馬の横に他の脳構造が社会的誘起食事選択学習と記憶のさまざまな側面を媒介に役割を担うかもしれない病変研究で報告されました。例えば、斜めバンドまたは核によって破壊/質 innominata の内側中隔/垂直肢のコリン作動性ニューロンの取得と嗅覚の非空間社会のメモリを取得、さまざまな役割を持っているが示唆されました。18ををキューします。さらに、眼窩前頭皮質は臭気ガイド学習に関与しているし、全体の大脳新皮質のコリン作動性の枯渇の結果 STFP の赤字は、これらの脳部位が連想学習19のこのタイプのために不可欠であることを示します。

可能性のある交絡要因は悪臭の拡散やカップ以外の食べ物のドラッグなど、可能な限り避けた。装置および齧歯動物は匂いを嗅ぐことができます実際に、新規食品を食べて喜んでを評価するために、実際の STFP タスクが追加された前に補足テスト追加慣れステップ埋められたクッキーは20をテストします。また、自動ビデオ追跡を含む、によってテスト フェーズ中、食糧と同様、社会的な相互作用の間に両方のデモンストレーターを探索時間はまた測定することができます。各科目のパスの探索は、ビデオ追跡ソフトウェア装備コンピューターに接続されているカメラを使用して記録されます。そのため、各ゾーン、およびゾーンの訪問数の時刻など、探査のパフォーマンスのさまざまな側面を計算できます。これは、テスト段階で、元の STFP プロトコルのように消費される食糧の量以外にも動物の活動に関する詳細な情報を与えます。

AD モデルマウス、なた Tau22 モデルの前の実験で、9-10 ヶ月の年齢からこの STFP メモリの減損を選ぶことができる、これらは共同で海馬のシナプス可塑性とタウ病理の赤字発生が分かった、海馬16。Amyloidal 斑21処分後のアミロイド ・ カスケード仮説によると、病気の進行の後半タウ病理が発生するので仮説アミロイド トランスジェニック マウスにおける以前の時代に STFP 赤字を検出できること。したがって、STFP テストは 3 か月古いアプリ/PS1 マウス22広告の最も一般的な使用モデルで適用されました。社会的誘発食品の選択のこのタイプは、アプリ/PS1 マウスに損なわれること確かに見つかりました。これらのマウスでは、少なくともこの年齢で欠いていた一般的な嗅覚、運動、または社会的探査障害が重要です。最後に、人間およびマウス同様、嗅覚認識不全が広告の重要なの早期スクリーニング法かもしれない。初期の広告のこの信頼性の高い、安価で簡単なスクリーニングは治療研究の役に立つかもしれない。私たちの初期の広告より効果的に画面可能性がある場合、我々 は以前に病気プロセスに妨げます。

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Protocol

すべてのプロトコルがされているレビューしベルギー、ルーヴァン大学動物実験委員会の承認し、欧州共同体の理事会指令 (86/609/EEC) に従い実施されました。

1、設備、装置、および部屋のセットアップ。

  1. 3 つの部屋から成っているクローリーの 3 チャンバー ボックス23を準備 (19 × 45 cm、高さ 30 cm) 透明分割壁の各商工会議所への無料アクセスを許可します。
  2. (直径 3.8 cm、高さ 3.2 cm) 透明なプラスチックから作られて 2 つの食品カップを利用し、継ぎ手金属ランプから成る食品カップ ホルダー内に配置 (10 × 10 cm、高さ 7 cm)、食品カップをフィッティング センター ホール。
  3. マウスを保持するために十分に大きいワイヤー カップのようなコンテナーを使用 (直径 12 cm、高さ 10 cm)。中東商工会議所でのデモンストレーターに配置フェーズ 6。
  4. 70% エタノールをマウスの嗅覚の痕跡を防ぎ、それを乾燥させるとそれぞれの裁判の後、装置をクリーニングします。
    注: 行動テストできれば 9:00 と 18:00 装置および実験室の一般的な部屋の照明は 650 ルクスとのことです。レコードのマウスの操作ビデオ追跡ソフトウェア プログラムを使用します。

2. 風味食品の準備:

  1. ペレットの定期的な食品の食事を取る、セロリやパプリカの 2% を追加します。食べ物をよく混ぜ、さらに使用するため食品容器に入れてください。

3. 動機づけ段階 (日 1-2)。

  1. 水に広告自由アクセスの 12 h 明暗サイクルと部屋で 2 日間連続の 1 h/日の定期的食事を受信、23 h 絶食スケジュールにすべての齧歯動物を置きます。8 ライトを照らします。
    注: 元のプロトコルでプライミング フェーズでは、各デモンストレーターが提供されました、1 h の新しい味を含む食品。餌をやる時間、元の 1 h ではなく合計の 2 h を使用その 1 h の間に既に風味食品デモを行いました。
  2. デモンストレーター マウス使用同じ背景、年齢、性別、体重、件名の事前連絡 (ない同腹子) なしのマウス/マウスのオブザーバー。
    注: 同じデモンストレーター マウスは、社会的伝達試験の間使用することがあります。

4. 埋設クッキー テスト (3 日目)

  1. STFP の手順を開始する前に埋められたクッキー テスト20を使用して被験者の嗅覚機能を評価します。きれいな個人住宅ケージのランダムなコーナーに表面の下にチョコレート チップ クッキー約 1 cm を埋めます。
  2. 次に、ケージにオブザーバー マウスを置き、15 分のカットオフを持つ cookie を検索する遅延時間を記録します。クッキーを食べるマウスをてはいけないです。
    注: この簡単なテストは嗅覚検出赤字を排除し、時間のかかる不要な STFP テストを防止できます。

5. 慣れ相 (3 日目):

  1. 壁を下げることによって右と左のコンパートメントを分けます。
  2. 3 商工会議所装置の各コーナーで食品ペレット (規則的な食糧食事) でいっぱい 2 つの食品容器を置きます。
  3. ゆっくりセンター室オブザーバー マウスを配置します。
  4. 10 分間装置に慣らす件名マウスをしましょう。
  5. 10 分後引き戸を開くし、10 分の全体の装置を自由に探索対象マウスを聞かせてください。
    注: マウスは、このフェーズ中に食料を奪われたスケジュールに残しておきます。

6. 社会的伝送フェーズ (4 日目):

  1. 壁を下げることによって右と左のコンパートメントを分けます。
  2. ワイヤー包含カップ内デモンストレーター マウスを入れてセンター室にそれを置きます。マウントのカメラに直面してワイヤーのカップのふた、デモンストレーターとキューされている食品の略語を書きます。
  3. 優しく件名マウスを入れてセンター室と時間 (秒) と件名マウスと住宅 (5 cm のエリア内のデモンストレーター マウス封じ込めカップ間の接点の数を記録しながら、30 分間デモンストレーターを自由に探索してみよう周りカップ)。

7. 食品嗜好テスト フェーズ:

  1. 各マウスの 2 つの食品ポットを準備します。各マウスの重さし、オブザーバーの ID と味とラベルします。
  2. 壁の仕切りを削除し、キューまたは 3 チャンバー装置 (図 2) の各コーナーで、新規 (視線) 食品を含むいずれかの食事で満ちている 2 つの食品容器を置きます。
  3. 優しく中間室に件名マウスを置き、時間 (秒) と件名マウスと両方食品カップ (カップ周辺 5 cm のエリア) 内の連絡先の数を記録しながら 120 分、アリーナ全体を自由に探索できます。
  4. 嗜好を測定するには、残りの食糧 (g) の重量を量るします。
  5. 流出が発生した場合すべての食品を食品カップに戻すし、食品カップの残りの食糧と共にそれの重量を量る。中東商工会議所内流出を無視する必要があります。

8. 統計解析:

  1. ビデオ追跡プログラムを使用してのアプローチの数を含むマウス動作を評価アプローチ第 6 期主題およびデモンストレーターのマウスとオブザーバー マウスは 7 段階両方食品カップと過ごした時間の間の期間。
  2. 工夫と変えて食品の近接内で費やされた時間の割合と食べられる工夫と変えて食糧の割合を計算します。
  3. 一方向の分散分析 (ANOVA) によって、データを分析します。

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Representative Results

図 1 aBに社会的探査段階の例を示します。このフェーズは、件名マウスだけ風味食品を消費デモンストレーターのマウスとの社会的探査の推定できます。元プロトコル マウスは互いを自由に探索する許されました。このペーパーで説明したプロトコル、デモンストレーター マウスは鼻とあの性器接触ワイヤー カップで含まれていた。また、マウスが互いに出会うアリーナは小さい (センター商工会議所 3 チャンバー ボックス措置 19 x 45 cm)。そのため、我々 デモンストレーター マウスを含む封じ込めカップを探検する主題マウスの可能性が高まります。アプリ/PS1 野生型マウスを比較すると、わかった総距離間に有意差を (図 1 a)、移動しないもデモンストレーター マウスと過ごした時間は (図 1 b) この広告モデルで通常の社会性を示します。実際食品嗜好テスト フェーズは、社会的誘発食品メモリ (図 1D) を推定するために設計されています。この段階で件名マウスは工夫の風味食品と新規一食品の自由に選択できます。通常、WT 動物臭、その前の接触を記憶し、多くを食べるし、そのまま社会的誘発食品メモリ (図 1D) ことを示す一致する風味の料理より多くの時間を費やすことを好みます。野生型マウスとは異なり、アプリ/PS1 変異動物小説、視線食品 (図 1D) 上工夫の食糧のための好みを表示されません。このテストでアプリ/PS1 マウスの無関心な行動は減少社会的誘発食品メモリを表しています。

Figure 1
図 1。デモンストレーター マウスの社会的探査は、野生型 3 ヶとアプリ/PS1 マウス間で異なるが、アプリ/PS1 マウスにおける社会的による嗅覚の記憶の損失が見つかりました。A. WT マウスとして広告マウス デモンストレーター マウスでケージの周りの同じ距離を旅しました。B. また、両方の遺伝子型はデモンストレーターを保持しているケージの周りの時間は大幅に異なるでした。C. STFP テストでは、WT マウスは、両方のカップから提示された食品の平均に等しい量を食べた広告マウスに比べて社会の出会い 1 日工夫の食糧のための明確な好みを示したことを明らかにしました。D. このパターンは時間マウス キューとキューの非食品の探索においても反映されました: WT マウス広告マウスに比べて工夫料理を探検して時間のかなりのより高い量を過ごした。E F.アプリ/PS1 マウスを一般的に WT マウスより食べていません。(± SEM を指定すると、WT を意味 = AD 野生型アルツハイマー病、n = = 各グループ、NS で 10 = 有意ではない、二重アスタリスク p < 0.01)。

Figure 2
図 2。テスト フェーズ中に実験のセットアップ。A. 画像 3 室とランプ両端とそれらの 1 つを探索マウスでの食品鍋セットアップの脇から撮影します。B. 画像の上から撮影したビデオ追跡プログラムを使用して、キャプチャ動作の自動化およびビデオ制御の分析のための競技場を定義済みです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください

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Discussion

動物の行動レパートリーは、4 つの基本的な理由は、食料や水を検索、捕食者を避けて、社会的相互作用、および再生に広く追跡できます。行動パターンの実装と直接採用を促進する社会的なグループの 1 つの個人によって別の展示は鋳造された社会的伝達24。この種の動作は、(いくつかの) 個人によって開始された動作が可能性があります他の人にソーシャル ネットワーク、嗅覚情報25のように伸びてすばやくので深く種の生態を可能性があります。次に 1 つの動物からの情報のこのタイプの伝達は、機械論的に非常に単純なことができます。たとえば、ハツカネズミは社会的誘発行動と社会的相互作用の包括的に魅力的な社会的種です。マウスにおける社会的による嗅覚記憶を評価する試験を紹介します。STFP テストは、もともと Galef とウィグモアが開発し、過去年にわたってより多くの関心を集めています。同じようなプロシージャを使用してその後の研究には、社会性・嗅覚メモリ設定26,27の分析のためのデータの信頼性を向上させる改良が含まれています。このテストの主な特異性は社会的伝達段階では、対象/オブザーバー マウスが新しい味を含む食品を供給されているデモンストレーター動物を検出しました。この 1 つ、社会の出会い中にデモ隊とオブザーバー、食品についての情報を交換することができます。相互作用の後 24 時間は、オブザーバー マウスは工夫食べ物や新規食品から選ばなければならないと思う。そのため、動物に長期記憶を研究する STFP を使用できます。

STFP プロトコルの以前のバージョンで無料相互作用にいくつかの利点は、デモンストレーターのマウスを含みます。例えば、トランスジェニック AD モデルマウスでときどき発生する攻撃は制限されています。また、性的な相互作用を防ぐことができます。含まれているデモンストレーターを持つ広告マウスの場合が少ない・自由行動マウスと対話する消極的であると認められるときに、操作オブザーバー マウスの少ない嫌悪オプションこのようにできます。欠点は、ワイヤー カップ自体たびにマウスの間に洗浄する必要があります自体嫌悪刺激としてみなすことができること。

このテストでは、オペラント条件づけの多くのタスクやモリス水迷路のような複雑なまたは非天然の動作を実行する動物は必要ありません。このテストは比較的時間がかかるが、それは監視と社会的伝達段階で社会性のような特定のパラメーターの複数のレパートリーの再コーディングできます。または、長い遅延 STFP テスト フェーズを繰り返すだけでマウスを再評価できます。事項は、動物モードについて留めておかれる必要があります。オブザーバー マウス装置またはセットアップ、または遺伝子組み換えや病気による毒物のための不十分な habituation によって観測された (社会) 不安が起こります。たとえば、社交性の変化、うつ病、自閉症スペクトラム障害と統合失調症28,29,30の特徴的なコアです。したがって、これらの病気の動物モデルのテストを慎重に使用する必要があります。食生活の変化や食糧不足に敏感に示す動物のモデルは避けるべきであります。最後に、障害者の臭気の認識の動作はいくつかの精神疾患の特徴として関与しています。したがって、発見される STFP テストの完全な可能性が残っています。

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Disclosures

著者が明らかに何もありません。

Acknowledgments

AVdJ に FWO ポスドク研究員プログラムによってサポートされている研究。著者は、テクニカル サポートのための低エネルギー電子顕微鏡・ ヴァン ・ Aerschot とイルゼ Bloemen を感謝したいです。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3-chamber apparatus custom made 19 x 45 cm, height 30 cm
wire cages to hold mouse custom made diameter of 12 cm, height 10 cm
ramp to hold food cup custom made 10 x 10 cm, height 7 cm
food cups sunlessbody via ebay http://www.ebay.com.au/itm/Plastic-Sample-Jars-Pots-Cups-Containers-with-Hinged-Lid-x-200-Small-25ml-/251708415240 diameter of 3.8 cm, height 3.2 cm
lux meter Volcraft BL-10 L 0 - 40000 lx
paprika herb Delhaize ID:716703 Gemalen paprika,| 40 g
celery herb Delhaize ID:716301 Selderzout, 57 g
vide-tracking software Ethovision (Noldus) http://www.noldus.com/animal-behavior-research/products/ethovision-xt
ANYmaze (Stoelting) https://www.stoeltingco.com/any-maze-video-tracking-software-1218.html

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