تقييم سلوك التفاعل الاجتماعي

Summary

نحن هنا وصف مفصل لبروتوكول فحص مؤانسة في الفئران باستخدام مؤانسة كراولي وتفضيلها لاختبار الجدة الاجتماعية. وصفنا مزايا والتطبيقات الممكنة لهذا الإجراء ، بما في ذلك تفاصيل مهمة حرجة للتفسير الصحيح للنتائج.

Abstract

التفاعلات الاجتماعية هي عنصر أساسي والتكيفية للبيولوجيا الأنواع العديدة. الاعتراف الاجتماعي أمر حاسم بالنسبة لهيكل واستقرار الشبكات والعلاقات التي تحدد المجتمعات. للحيوانات ، مثل الفئران ، قد يكون الاعتراف conspecifics هامة للحفاظ على السلم الاجتماعي والاختيار لم ^1.

وتتميز مجموعة متنوعة من الاضطرابات العصبية والنفسية عن اضطرابات في السلوك الاجتماعي والاعتراف الاجتماعي ، بما فيها الاكتئاب ، واضطرابات طيف التوحد ، واضطرابات القطبين ، واضطرابات الوسواس القهري ، وانفصام الشخصية. وقد حددت الدراسات من البشر فضلا عن النماذج الحيوانية (مثل ذبابة الفاكهة السوداء البطن ، ايليجانس انواع معينة ، Musculus موريشيوس ، الجرذ النرويجي) الجينات تشارك في تنظيم السلوك الاجتماعي ^2. لتقييم مؤانسة في النماذج الحيوانية ، وقد وضعت عدة اختبارات سلوكية (مراجعة في ^3). قد البحوث تكاملية باستخدام نماذج حيوانية والاختبارات المناسبة للسلوك الاجتماعي يؤدي إلى تطوير علاجات أفضل لاضطرابات نفسية اجتماعية.

وقد تم اختبار النموذج ثلاثة الغرفة المعروفة باسم مؤانسة كراولي وتفضيل بروتوكول الجدة الاجتماعية استخدامها بنجاح لدراسة الانتماء الاجتماعي والذاكرة الاجتماعية في العديد من خطوط الماوس الفطرية ومتحولة (مثل ^4-7). ويستند هذا المبدأ الرئيسي لهذا الاختبار على اختيار حر من قبل ماوس تخضع لقضاء بعض الوقت في أي من المقصورات three مربع خلال دورتين التجريبية ، بما في ذلك الاتصال غير المباشر مع واحد أو اثنين من الفئران التي لا يعرف عنها شيئا. لquantitate الميول الاجتماعية للفأرة التجريبية ، والمهام الرئيسية هي لقياس أ) الوقت الذي يقضيه مع رواية مناوع وب) تفضيل رواية مقابل a مناوع مألوفة. وبالتالي ، فإن تصميم هذا الاختبار التجريبي يسمح تقييم جانبين حرجة لكنها مميزة للسلوك الاجتماعي ، مثل الانتماء الاجتماعي / الحافز ، فضلا عن الذاكرة الاجتماعية والجدة. يتم تعريف "المؤانسة" في هذه الحالة كما الميل إلى قضاء بعض الوقت مع آخر الماوس ، بالمقارنة مع الوقت الذي يقضيه وحده في غرفة مماثلة ولكنها فارغة ^7. "الأفضلية للحداثة الاجتماعية" يعرف بأنه الميل إلى قضاء بعض الوقت مع ماوس unencountered سابقا بدلا من ماوس مألوفة ^7. هذا الاختبار يوفر نتائج قوية ، ثم التي يجب تحليلها بعناية وتفسيرها ودعمت / أكدته التجارب مؤانسة البديلة. بالاضافة الى تطبيقات محددة ، يمكن إدراج اختبار كراولي للمؤانسة باعتبارها عنصرا هاما من الشاشة السلوكية العامة للفئرانا معدلة وراثيا.

Protocol

1. تعيين المعدات وغرفة حتى :

1. ويتألف الجهاز لمؤانسة كراولي وتفضيلها لاختبار الجدة الاجتماعية مستطيل ، ثلاثة غرفة مقفلة. كل من المجلسين هو 19 × 45 سم ومصنوعة من تقسيم الجدران زجاجي واضحة ، مع فتح الباب الأوسط ، والذي يسمح بحرية الوصول إلى كل من المجلسين.
2. استخدام اثنين متطابقة ، وكأس مثل الأسلاك الحاويات مع الأغطية القابلة للنقل التي تكفي لاجراء ماوس واحدة. وتوضع هذه عموديا داخل الجهاز ، واحد في كل غرفة جانبية ، وسوف تحتوي على الماوس السذاجة / غير مألوفة. وتتألف كل وعاء من الأسلاك المعدنية للسماح لتبادل الهواء بين الداخل والخارج من التفاعلات ولكن اسطوانة صغيرة بما يكفي لمنع المادي المباشر بين حيوان في الداخل مع أحد من الخارج.
3. وينبغي إجراء اختبار السلوكية 9:00 حتي 6:00.
4. الإنارة العامة الغرفة 650 لوكس.
5. توظف 6.0 المراقب (Noldus) برنامج (أو بديل مناسب) لمراقبة وتسجيل الملاحظة والمتابعة المعلمات ، المذكورة في القسم 4.3.
6. بعد كل محاكمة ، وتنظيف جميع الغرف مع الايثانول 70 ٪ (بين الفئران) ثم مع 01:05:01 Clidox (بين الأقفاص) لمنع التحيز جديلة والشم لضمان التطهير المناسبة ، على التوالي.
7. الشخص الذي يجعل المراقبة يجب أن لا يقل عن 2 متر بعيدا عن الجهاز.

2. الحيوان التحضير :

1. منزل 3-5 الفئران في قفص في غرفة مع دورة الضوء / الظلام 12 ساعة (أضواء على الساعة 7:00 صباحا) بالمال وبالشهرة أيضا مع وصول الفريق الى الغذاء والماء ، وفقا لمعايير ومتطلبات المحلية توجيه لجنة رعاية الحيوان والبروتوكولات.
2. نقل جميع الأقفاص التي تحتوي على الفئران الى غرفة السلوكية قبل 30 دقيقة من بدء المحاكمة الأولى.
3. هناك فئتان من الماوس المطلوب لهذه التجربة ، واحد الذي يعمل باعتباره ساذجا ، والسيطرة أو "unfamiliarized" حيوان واحد هو أن موضوع الاختبار. لمراقبة استخدام الماوس ماوس من نفس الخلفية (C57BL6 عادة) ، والعمر (عادة 8-12 أسابيع من العمر) والجنس والوزن ، من دون أي اتصال سابق (لا تتزاحم) مع الماوس الموضوع. مطلوبة الفئران تحكم اثنين في التجربة ، ويستخدم واحد للدورة الأولى والثانية لدورة أخرى. ويمكن استخدام نفس السيطرة على الفئران بين التجارب.

3. التعود (التكيف) :

1. عزل المقصورات اليمين واليسار باستخدام جدران زجاج شبكي الانقسام.
2. المكان خاليا أكواب الاحتواء الأسلاك في منتصف الغرفة اليمين واليسار (واحد لكل موقع).
3. مكان الماوس الموضوع في وسط الغرفة المتوسطة للتكيف.
4. روض لمدة 5 دقائق.

4. الجانب الاجتماعي الانتساب للاختبار (الدورة الأولى) :

1. مكان واحد من السيطرة على الفئران ("الغريب 1") داخل سلك كوب الاحتواء التي تقع في واحدة من الغرف الجانبية. يتم تبديل وضع منهجية الغريب 1 في الجانب الأيمن أو الأيسر من الغرفة بين التجارب.
2. إزالة الجدران بين المقصورات ، والسماح بحرية الوصول للماوس تخضع لاستكشاف كل دائرة من الدوائر الثلاث.
3. على الفور ، وتبدأ رصد وتسجيل المعلمات التالية :
   1. ومدة
   2. عدد من الاتصالات (نشط) مباشرة بين الموضوع والماوس السكن كوب أو الاحتواء لا الإسكان الغريب 1 الماوس ، لكل غرفة على حدة. الاتصال المباشر بين الماوس الموضوع والكأس الاحتواء ، أو تمتد من جسم الفأر في منطقة تخضع يحسب 3-5 سم حول فنجان كجهة اتصال نشط ؛
   3. ومدة
   4. عدد من السلوكيات الأخرى التي تخضع الماوس في كل حجرة ، بما في ذلك عدم السير ذاتية الاستمالة أي حركات الجسم لأكثر من 5 ثوان ("تجميد") ، فضلا عن السلوك غير عادية ، مثل السلوك ، والقفز المتكررة ، الخ ؛
   5. ومدة
   6. عدد الإدخالات في كل حجرة. ويعتبر الماوس ليكون في الغرفة عندما رئيسها والكفوف اربعة دخلت حيز الغرفة.
4. مدة الدورة الأولى هي 10 دقائق.

5. الجدة الاجتماعية / تفضيل دورة اختبار (الدورة الثانية) :

1. مكان ماوس التحكم الثاني ("الغريب 2") داخل الكأس سلك الاحتواء متطابقة في الجانب المقابل للغرفة (التي كانت فارغة أثناء الجلسة الأولى). رصد نفس المعلمات وصفها في 4.3 ، التفريق بين السلوكيات الماوس الموضوع في وجود الغريب الغريب 1 بالمقارنة مع 2.
2. مدة الدورة الثانية هو 10 دقيقة.

6. التحليل الإحصائي :

1. باستخدام برنامج 6.0 المنشأ (أو بديل مناسب) تحليل المعلمات التالية ، وذلك باستخدام البيانات المسجلة :
   1. العدد الإجمالي للاتصالات و
   2. مجموع مدة تجريبية الاتصالات بين مذكرات التفاهمه فارغة والاحتواء كوب أو كوب مقابل السكن الغريب 1 (في الدورة الأولى) ، أو بين الماوس التجريبية والغريب السكن كوب 1 ضد الغريب 2 (في الدورة الثانية) ؛
   3. يعني في مدة الاتصال ؛
   4. إجمالي عدد ومدة السلوكيات الأخرى (تجميد الذاتي والاستمالة ، والمشي)
   5. إجمالي الوقت الذي يقضيه الماوس الموضوع في كل حجرة.
2. تحليل فروق ذات دلالة إحصائية لكل من المعلمات المذكورة آنفا ، من خلال مقارنة مجموعات :
   1. "فارغة" كوب مقابل الاحتواء "الغريب 1" لنوع البرية (WT) الموضوع
   2. "فارغ" الاحتواء مقابل كوب "الغريب 1" الماوس التجريبية (مثل خروج المغلوب ، والماوس المعدلة وراثيا أو المخدرات المعاملة ، الخ).
   3. "الغريب 1" مقابل "غريب 2" موضوعا WT
   4. "الغريب 1" مقابل "غريب 2" الماوس التجريبية (خروج المغلوب ، وراثيا ، أو المخدرات المعاملة ، الخ).
3. الحاضر في كل مجموعة البيانات من المعلمات المذكورة آنفا باعتباره الجلسة الأولى : WT الموضوعات والتجريبية ؛ الجلسة الثانية : WT والموضوعات التجريبية ، كما هو مبين في الشكل 1 (أ و ب) و 2 (A و B) ، على التوالي.

كما أنه من المستحسن أن يأخذ في الاعتبار المعايير الأخرى ، مما يساعد في توحيد هذا الاختبار ، مثل الخبرة السابقة في التعرف على أنماط سلوكية محددة الماوس ، مثل استنشاق ، والاستمالة ، وفرك والقتال وتصاعد ، والتي يمكن أن تعتمد إلى حد كبير على المراقبة الذاتية الشخصية . يجب على الشخص المسجل بوصفها من المعايير السلوكية أثناء الاختبار أن يكون أعمى للشروط التركيب الوراثي أو العلاج وبعد ذلك فك هذه المعلومات.

7. ممثل النتائج :

ويرد مثال على خطوتين للاختبار التفاعل الاجتماعي في أرقام 1 و 2. الدورة الأولى من الاختبار يسمح تقدير الانتماء الاجتماعي والدافع للفأرة الموضوع. في هذا الجزء من الاختبار ، وكانت محاطة الماوس الغريب في كوب الاسلاك الدائرية التي سمحت الاتصال الأنف ، ولكن منع القتال بين الفئران. هذه الشروط ضمان الاجتماعي من خلال نهج بدأ الفأر الموضوع ويتم التحقيق فقط ، دون أي اتصال جسدي مباشر. الماوس لديه خيار لقضاء مزيد من الوقت حول فنجان الاحتواء التي تحتوي على الماوس غريبا أو لتجنب أي اتصال بالانتقال إلى المقصورة مع كوب فارغ. ويمكن استخدام معايير أخرى ، مثل عدد من الاتصالات الفردية ، وقضى مدة إضافية لقرب الماوس غريب.

عادة ، فإن الحيوانات البرية نوع يقضون وقتا أكثر بكثير في المقصورة مع الغريب 1 مقارنة مع كوب مقصورة فارغة (الشكل 1A) ، مشيرا إلى مؤانسة العادي ، والدوافع الاجتماعية وانتماءاتهم. في الفئران خروج المغلوب GSK - 3α ، على سبيل المثال ، لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين الوقت الذي يقضيه مع كوب فارغ مقارنة الكأس التي تحتوي على الغريب 1 (الشكل 1B) ، مشيرا إلى مؤانسة ضعف في هذه النماذج الحيوانية ^6.

تم تصميم الدورة الثانية للاختبار لتقدير الجدة الاجتماعية والذاكرة الاجتماعية. في هذا الجزء ، الماوس تخضع لها حرية الاختيار بين الأول ، والماوس ، بالفعل التحقيق غير مألوفة (الغريب 1) ، ورواية غير مألوفة ماوس (الغريب 2). عادة ، حيوان WT تذكر اتصالاته السابقة مع الغريب 1 ، وفي هذه الدورة ، يميل الى قضاء وقت اطول مع الماوس واجه حديثا (الغريب 2) ، مشيرا الى الذاكرة الاجتماعية سليمة والميل للتجارب رواية (الشكل 2A).

خلافا البرية من نوع الفئران ، GSK - 3α حيوانات متحولة لا تظهر أفضلية للغرفة التي تحتوي على الماوس أدخلت حديثا (الغريب 2) على غرفة تحتوي على الماوس مألوفة الآن (الغريب 1) في الدورة الثانية (الشكل 2B). سلوك غير مبال من الفئران كو في هذا الاختبار مؤشرا على تراجع الدافع الاجتماعي والجدة.

. الشكل 1 الجلسة الأولى : الانتماء الاجتماعي ومؤانسة. يعني طول الفترة الزمنية (± SEM) في غرفة مع شخص غريب ("الجانب الغريب") بالمقارنة مع الغرفة المقابلة ("الجانب فارغة"). على عكس الذكور WT (A) ، فشل KO (B) الحيوانات لإثبات تفضيل القرب الاجتماعي من خلال انفاق الوقت نفسه في كلا المجلسين. *** ع ≤ 0.0001 في المجموعة WT.

الشكل 2 الجلسة الثانية : الذاكرة الاجتماعية والجدة. يعني مدة من الزمن (± SEM) في غرفة مع الماوس غير مألوف من المرحلة مؤانسة ("الغريب 1") ، وفي الغرفة المقابلة مع ماوس غير مألوف الجديدة ("غريب 2"). على عكس الذكور WT (A) ، فشل KO (B) الحيوانات لإثبات الأفضلية للحداثة الاجتماعية عن طريق انفاق الوقت نفسه في كلا المجلسين. *** ع ≤ 0.0001 في المجموعة WT.

Discussion

المصحف العضلة هو نوع الاجتماعية التي تشترك في مستويات عالية من التفاعل الاجتماعي المتبادل ، تداخل السلوكيات الطائفية والجنسية والأبوة والأمومة ، ورائحة الإقليمية بمناسبة العدوانية ^80-10 السلوكيات. وقد وضعت عدة اختبارات لفحص السلوكية الاجتماعية في الفئران (استعرضت في ^3). هنا ، فإننا نقدم الاختبار المستخدمة على نطاق واسع لتقييم مؤانسة في الفئران. وضعت أصلا مؤانسة كراولي وتفضيلها لاختبار الجدة الاجتماعية كراولي وزملاء ^{7 و 11.} هناك مزايا عديدة لهذا النموذج من ثلاثة الغرفة ، التي من شأنها تحسين موثوقية البيانات لفحص مؤانسة ، أو الانتماء الاجتماعي ، والذاكرة الاجتماعية وتفضيل ، وذلك باستخدام إجراءات مماثلة. خصوصية الرئيسي من هذا الاختبار هو التصميم الذي ماوس ، unencountered من قبل الحيوان الموضوع ، يوضع تحت كأس الاسلاك وغير قادر على التحرك بحرية. هذا يمنع الاتصال الجسدي المباشر ، والقضاء على القتال و / أو السلوك العدواني ، ولكنه يسمح التفاعلات الحسية (الشم ، والبصر ، والصوت ، والذوق). في ظل هذه الظروف ، الماوس التجريبي يبدأ وينهي أي تفاعلات ، حيث دائما الاختيار بين الماوس غير مألوفة مقابل حاوية فارغة (في جلسة 1) ، أو بين الماوس مألوفة (الغريب 1) مقابل الماوس رواية (الغريب 2). على سبيل المثال ، في غرفة واحدة اختبارات التفاعل الاجتماعي ، يتعرض الماوس تخضع لشخص غريب في الغرفة نفسها ، ولأن كلا من الفئران قادرة على التحرك بحرية المذكورة آنفا اتصال جسدي يميل إلى أن يكون نشاطا المهيمنة ، ولا يمكن إلغاؤها. جهاز لمدة ثلاثة الغرفة هو أكبر بكثير من جهاز غرفة واحدة نموذجية ، والذي يسمح الماوس تخضع للبقاء في القرب أو الابتعاد بعيدا عن الماوس الغريب. وبالتالي ، فإن مستوى الإجهاد اختبار مؤانسة كراولي هو منخفض وتسبب في الغالب عن طريق وضع الماوس التجريبي في بيئة الرواية ، والذي يسمح بتكرار هذه التجربة على مر الزمن ، على سبيل المثال في أعمار مختلفة من الفوج الماوس نفسه : الأحداث الكبار مقابل. بمقارنة مجموعة شابة من الحيوانات مع الفوج نفسه ولكن كبار السن ، فمن الممكن لمتابعة وتميز بين ضعف في الذاكرة الاجتماعية مقابل الاعتراف الاجتماعية و / أو إدراكيا ، والتي يمكن ملاحظتها في الجلسة 2 ، وتكون مرتبطة بالعمر يعتمد علم وظائف الأعضاء.

هذا الاختبار هو تستغرق وقتا طويلا نسبيا (~ 40 دقيقة لكل الماوس) ، وهو وضع غير مؤات. ومع ذلك ، يمكن رصد ذخيرة متعددة من المعايير المحددة وتكبد (يدويا و / أو الفيديو) ، مما يتيح تحليل قوي. على سبيل المثال ، قد يكون بعض من المعلمات إضافية ، مثل تجميد و / أو السلوك الذاتي الاستمالة ، وتشير إلى ازدياد القلق وانخفاض الدافع للسلوك الاجتماعي. باستخدام بروتوكول نفسه ، يمكن اختبارها الفئران في اليوم التالي مع نفس 1 الماوس الغريب أن يستبعد تأثير القلق الاجتماعي. يمكن معلمات إضافية (مثل هز الذيل ، والعض من كأس الأسلاك حيث يقع الغريب 1) أن تكون مفيدة في التمييز بين السلوك العدواني غير عادية مقابل الود تجاه الحيوان الرواية. يمكن أن يكون بسبب القلق لوحظ في التكيف المناسب من الفئران الى غرفة التجريبية ، والإفراط في إضاءة الغرفة ، وسوء الصحة الماوس ، أو نتيجة للتعديل الجيني و / أو neophobia (في بعض النماذج KO). وعلاوة على ذلك ، لا يجوز تفسير التعود على أنه ضعف الادراكي ، ويمكن أن تؤثر على نتائج الدورة الثانية. قبل تعريض الفئران لهذا الاختبار ، فمن المهم أن الحيوانات تخضع لفحص الصحة العامة والعصبية ، بما في ذلك درجة حرارة الجسم والوزن والفحص ومعطف ، وبعد سلسلة من الفحوص منعكس : الشارب ، الإستقامة والأذن نشل ، والوصول إلى الخشخشة مفتاح ( وصفها في ^12-15). ويمكن لاختبارات سلوكية إضافية تكون مفيدة في التمييز استجابات محددة. زيادة عدد الاتصالات و / أو زيادة في المدة الإجمالية للاتصالات نشطة مع سلوك يرتبط ربما بشكل مفرط من البقع الماوس محددة ، والتي يمكن التأكد من استخدام الاختبار الميداني مفتوحة (لقياس النشاط الحركي). قد تكون مرتبطة مدة انخفض و / أو عدد من الاتصالات مع الاكتئاب و- / أو القلق مثل السلوك ، والتي يمكن تقييمها باستخدام FST ، تجارة الرقيق عبر الأطلسي أو EPM ، صفر المتاهة ، التجارب الخفيفة / الظلام ، على التوالي (وصفها في ^{6 و 13 ، 15).}

مرة واحدة وتطبق الشروط المناسبة وفروق ذات دلالة إحصائية لوحظ أن هناك شرطا لأداء اختبارات المتابعة ، من أجل تأكيد هذه النتائج. الشم يلعب دورا رئيسيا في الاعتراف الاجتماعي في القوارض ، حيث إما خشام يسببها كيميائيا أو إزالة الكتل الجهاز الميكعي الاعتراف الفردية ^{16 و 17.} الفئران تميل إلى شم رائحة الرواية ثم روض بسرعة لحداثته. ويمكن استخدام الاختبار البصلة الشمية لهذا الغرض (وصفها في ^{6 و 7).}

وهناك أيضا تعديلات واستخدام بديل من ثلاثة حجرة غرفة الاختبار مؤانسة ، مثل تقدير سلوك الأمهات ، عن طريق فحص وقتالأنثى التي قضاها الموضوع الأقرب إلى فنجان يحتوي على الجراء لها (الذي يعكس دوافع الأمومة) ، وكذلك الدافع الجنسي ، من خلال تقييم رد فعل اختبار ⁷ 1 ذكر / أنثى بدلا من ذلك إلى الإناث / الذكور تحت كوب من الغريب 1 في الدورة ^{، 11.}

ويمكن استخدام المزيد من الاختبارات لفحص مؤانسة في الفئران باستخدام النهج البديلة / النماذج ، مثل التفاعل الاجتماعي في قفص المنزل و / أو في بيئة الرواية (واحد غرفة الاختبار التفاعل الاجتماعي) ، المقيم الدخيل ، واختبار القسم والاجتماعية اختبار نهج متبادلة والتفاعل الاجتماعي ، الخ (وصفها في ^{18 ، 3).} قد الالفاظ في نطاقات الموجات فوق الصوتية والصوتية ، والاشارات البصرية والذوقية واللمسية طرائق تساهم أيضا في نقل المعلومات والروابط الاجتماعية (التي استعرضت في ^19).

وقد تورط مؤانسة ضعف والسلوك الاجتماعي باعتباره السمة المميزة dysregulated لاضطرابات نفسية عديدة. على سبيل المثال ، وكلاهما يتميز اضطراب التوحد وانفصام الشخصية طيف من العجز الملحوظ في الإدراك الاجتماعي والسلوك الاجتماعي ⁽²⁰⁾ ، وبالتالي تمزيق العلاقات الاجتماعية نتيجة في زيادة خطر الاكتئاب ^21. وبالتالي ، يمكن استخدام الاختبار الموصوفة هنا في النماذج الحيوانية من الشروط المذكورة أعلاه. وعلاوة على ذلك ، وهذا الاختبار هو المطبق لتقييم الآثار المحتملة للمركبات الدوائية على مؤانسة (استعرضت في ^{22-24 ، 3).}

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ethanol 70% (commercial Alcohols)	MSH	19901
Clidox 1:5:1 Base Activator	Pharmacal	96130F 95130F	1 part Base to 5 parts water to 1 part Activator