Wir danken der Fakultät Research Council in Azusa Pacific University für Zuschüsse. Wir danken auch Ashley Schneider, Michael Gregg, und Hannah Beispiel für den technischen Support.

Diese Arbeit wurde von der Azusa Pacific University Institutional Animal Care und Verwenden Committee genehmigt. Alle Verfahren, die Tiere wurden nach den Empfehlungen des Leitfadens für die Pflege und Verwendung von Labortieren aus den National Institutes of Health durchgeführt. 1. Ändern von Geräte für die soziale Motivation und Valence Vergleich Testing Paradigmen <ol><li> Um Mäuse in operante Aufgaben der Sozialverhalten zu testen, zu modifizieren Center-Kanal modular Shuttle-Boxen. Diese Shuttle-Boxen zu messen 44 cm x 17,3 cm und sind aus Plexiglas und Edelstahl. </li><li> Ändern einer programmierbaren Falltür durch Anbringen einer Drahtgitter, um das Gesicht des Türrahmens. Das Drahtgitter sollte begrenzt sozialen Kontakt ermöglichen, aber nicht zulassen, dass die Mäuse, von einer Kammer zur anderen durchqueren. </li><li> Verwenden der programmierbaren Falltür, teilen Sie jedes Feld in zwei Kammern: jeweils Abmessungen von etwa 22 cm x 17,3 cm. Bezeichnen eine Kammer als the Testkammer und die andere als der Targetkammer. </li><li> Platzieren der Maus Hebel in der Testkammer an der gegenüberliegenden Wand des Falltür. Legen Sie eine Flüssigkeit Löffelnahrungsaufnahme zwischen den beiden Maus-Hebel. </li><li> Programmieren Sie die Maus Hebel entweder öffnen Sie die Falltür oder präsentieren eine flüssige Nahrung Belohnung, je nach dem Test-Paradigma. </li><li> Schließen Sie ein Handheld-Taste, um die Vorrichtung und das Programm ist es, um die Falltür zu öffnen (für die manuelle Gestaltung der Testmäuse). </li><li> Passen jedes Shuttle-Box mit einem Achtkanal-I / R-Controller, um die Aktivität auf der Metallgitterboden jeder Kammer zu überwachen. Montieren Sie einen USB digitale Videokamera über der Testkammer und schließen Sie es an einen Computer. Umschließen die gesamte Vorrichtung innerhalb eines Melamin schalldämpfenden Kabine. </li><li> Führen Sie die operante Programme mit maßgeschneiderten Programmen im Labor geschrieben. </li></ol> 2. Gestaltung der Mäuse für die soziale Motivation Paradigm <ol><li> Legen Sie einen Test-Maus im Test chamber und ein Alter und Geschlecht abgestimmte Konjunktur Maus in die Zielkammer. </li><li> Trainieren Sie den Test der Maus, um die Hebel drücken, um die Falltür unter Verwendung der Methode der Formgebung oder Verstärkung schrittweise Annäherungen an die gewünschte operante Reaktion zu öffnen. Während dieses Formverfahren, liefern Verstärkung manuell durch Drücken der Handtaste programmiert, um die Falltür zu steuern. Anmerkung: Verstärkung aus dem Öffnen der Falltür für 15 sec, wodurch der Zugriff auf den Reiz der Maus durch das Drahtnetz. </li><li> Beachten Sie die Maus in der Testkammer unter Verwendung der obigen Testkammer montierten Kamera. </li><li> Trainieren Sie jede Maus in einer Reihe von 30 Minuten täglichen Sitzungen, bis sie mindestens 10 operante Antworten (Hebelpressen) in 3 der 5 aufeinanderfolgenden Testsitzungen zu demonstrieren. Drehen Sie Mäusen durch Shuttle-Boxen, die mit Zufallszuweisung. </li><li> Wenn Mäuse dieses Kriterium nach 30 täglichen Trainingseinheiten nicht zu erreichen, nehmen Sie die Mäuse aus dem Experiment und designate als Nicht-Lernenden. Hinweis: Die Anzahl der täglichen Trainingseinheiten können über 30 je nach Vorlieben Forscher ausgedehnt werden. </li><li> Abwechselnd die Stimulus-Mäuse während der Formgebung, so dass eine andere Maus jeden zweiten Tag verwendet. </li><li> Saubere Schützenkästen zwischen jeder Trainingseinheit mit 70% Ethylalkohol. Darüber hinaus nach Abschluss der Prüfung jeder Tag, sauber alle Geräte mit einer desinfizierenden Reinigungsmittel. </li></ol> 3. Prüfung der Mäuse in der Social Motivation Paradigm <ol><li> Legen Sie einen geschulten Test Maus in der Testkammer und ein Alter und Geschlecht abgestimmte Konjunktur Maus in die Zielkammer. Während des Tests verwenden einen Pool von mindestens 10 Stimulus-Mäuse zu jedem Test Maus zuweisen, so dass Stimulus-Mäuse werden erst nach 10 Tagestestsitzungen wiederholt. Verwenden Sie keine Reiz Mäusen bei der Formgebung für die Tests verwendet. </li><li> Programmieren Sie die Falltür auf einem Stufensprung Verstärkungsplan zu öffnen, so dass die Zahl der operanten WiederAntworten (Hebelpressen) erforderlich, um die soziale Belohnung von 15 Sekunden Zugriff auf das Ziel Maus zu erhalten erhöht rechnerisch durch eine feste Rate von 3 jede Studie. </li><li> Programmieren Sie den Test-Sessions, um am Ende, wenn die Test Maus stoppt Hebel drücken für fünf aufeinander folgende Minuten. </li><li> Notieren Sie die letzte vollendete (verstärkt) Verhältnis als Haltepunkt. Verwenden Sie diese abhängigen Maß als Index der sozialen Motivation. Testen Sie jede Maus für 20 aufeinander folgenden täglichen Sitzungen oder für mindestens 10 Testsitzungen nach asymptotischen Leistungsniveaus eingehalten werden. </li><li> Wischen Sie Shuttle-Boxen zwischen den einzelnen Test-Session mit 70% Ethylalkohol und nach Abschluss der Prüfung jeder Tag mit einem Desinfektionsreiniger. </li></ol> 4. Valence Vergleich von Social Versus Lebensmittel Belohnung <ol><li> Nachdem alle Mäuse ergänzen das soziale Motivation Paradigma, testen diese gleichen Mäusen in einer Aufgabe entwickelt, um die Wertigkeit des sozialen Belohnung mit der einer Futterbelohnung zu vergleichen. </li><li> Programmieren Sie einen Hebelum die Falltür zu öffnen und präsentieren die soziale Belohnung für 15 sec und programmieren Sie die gegenüberliegende Hebel, um eine flüssige Futterbelohnung für 15 Sekunden zu präsentieren. Hinweis: Das flüssige Lebensmittel Belohnung in diesem Protokoll verwendet bestand aus Kondensmilch mit 0,2% Saccharose gesüßt. Bereiten Sie ausreichende Mengen (in der Regel 500 ml) zum wiederholten Präsentation Belohnungen von 0,02 ml jeder Maus. </li><li> Vergeben Testmäuse Wechsel Hebels / Belohnung Eventualitäten für potenzielle Hebel Vorurteile unter Kontrollmäusen. So weisen Sie die Hälfte der Mäuse in jeder Testgruppe zu einer linken Hebel / Futterbelohnung und rechten Hebel / soziale Belohnung Kontingenz und die andere Hälfte an einen linken Hebel / soziale Belohnung und rechten Hebel / Futterbelohnung Kontingenz. </li><li> Train-the-Mäusen für Wertigkeit Vergleich der sozialen gegenüber Futterbelohnung. <ol><li> Legen Sie einen Test-Maus in der Testkammer und legen Sie ein Alter und Geschlecht abgestimmte Konjunktur Maus in die Zielkammer. </li><li> Machen Sie nur ein Hebel / Kontingenz aktiv belohnen während jeder Trainingseinheit. Ausbildung bestehtvon sechs 1 Stunde Sitzungen, die zwischen Eventualitäten jeden Tag wechseln. Alternate Reiz Mäusen zu jedem Test Maus jedes andere soziale Belohnung Sitzung zugewiesen. </li><li> Pflegen Sie die Maus auf den ad libitum Chow-Diät während der Ausbildung und Prüfung mit dem Essen Belohnung. Nahrungsentzug unnötig ist operanten Konditionierung in Mäusen, die mit der Verwendung der Kondensmilch und Zuckerlösung 18. </li></ol></li><li> Testen der Mäuse für die Wertigkeit Vergleich der sozialen gegenüber Futterbelohnung. <ol><li> Programmieren des Verstärkungsplan mit einem festen Verhältnis von 3: 1, so dass jede dritte Hebelpresse verstärkt ist, sondern nur durch ihre jeweiligen zugeordneten Belohnung. </li><li> Programm Test-Sessions, um für 60 Minuten laufen. </li><li> Legen Sie einen Test-Maus in der Testkammer und legen Sie ein Alter und Geschlecht abgestimmte Konjunktur Maus in die Zielkammer. Anmerkung: Die gleiche Pool von 10 Stimulus Mäusen im sozialen Motivation Aufgabe verwendet wird, kann wiederverwendet werden, sondern den Testmäusen unter Verwendung eines 10-Tage-Drehung zugeordnet. </li><li> Test die Mäuse in 20 Tageseinheiten der folgenden 6 Tage Training oder für mindestens 10 täglichen Sitzungen aus der Beobachtung der asymptotischen Leistungsniveaus. Die primären abhängigen Maßnahmen für dieses Paradigma ist die Gesamtzahl der Hebelpressen für jede Art Belohnung. </li><li> Wieder einmal abwischen Schützenkästen zwischen Testsitzungen mit 70% Ethylalkohol und nach jedem Testtag mit einem Desinfektionsreiniger. </li></ol></li></ol>

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Die Autoren haben keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

Die in diesem Artikel beschriebenen operante soziale Motivation Paradigmen sind leistungsfähige Werkzeuge für die Charakterisierung des Sozialverhaltens in Mausmodellen menschlicher Erkrankungen. Anstatt ermöglichen eine Prüfung der Maus passiv wählen Sie eine soziale Begegnung, diese Paradigmen erfordern Aufwand aus dem Test der Maus, um eine soziale Belohnung zu erhalten. Der Aufwand, der ein Test-Maus ist bereit, zu produzieren, um die soziale Belohnung zu erhalten, bietet ein quantitatives Maß der sozialen Motivation. Darüber hinaus wird durch die Wertigkeit Vergleich Paradigma, motiviert Verhalten kann auf verschiedene Arten Belohnung verglichen werden. Beide operant Paradigmen können zur sexuellen und Eltern Motivationen sowie indem die geeigneten Stimulus auf der gegenüberliegenden Seite des Falltür zu beurteilen. Die Entwicklung dieser sozialen Motivation Paradigmen ging es um die Problemlösungen von mehreren Schlüsselvariablen. Zum Beispiel durch Pilotstudien der Höhe der Zeit, dass die soziale Belohnung is vorgelegt wurde von 30 sec bis 15 sec abgesenkt. Während dieser Zeit ist ausreichend für soziale Interaktionen zwischen Test- und Stimulus Mäusen kann die zukünftige Forschung die Zeitdauer für die soziale Belohnung zu optimieren. In ähnlicher Weise wurde der progressiv zunehmenden Verhältnis von Hebelpressen, soziale Belohnungen von einer festen Rate von 5-3 basierend auf Pilotforschungs gesenkt. Die Anzahl der benötigten Tage, um asymptotisch Hebel Pressverhalten wurde zunächst durch 30 Tagen täglich Testsitzungen bewertet erreichen. Es wurde festgestellt, dass die meisten Mäuse erreichen Asymptote in 7 Tagen, so dass die Anzahl der Testsitzungen wurde auf 20 Tagesleistung abgesenkt wird schwanken jedoch so Mittelung der Daten über den letzten 10 Tagen gewährleistet asymptotische Leistung bei und dient der besseren Index der wahre mittlere Leistung als wenige Testtage. Forscher sollten ihre Daten überwachen, um sicherzustellen, dass asymptotische Leistung innerhalb von 10 Testtage erreicht oder ändern das Protokoll nach Bedarf. Training Sitzungen wurden auch von 1 h auf 30 min gesenkt. Die Anzahl von Trainingseinheiten erforderlich ist auf der Mausstamm abhängen und einige Mäuse können willkürlich als nonlearners nach einer festen Anzahl von Trainingseinheiten 18 bezeichnet werden. Die Anzahl der Trainingstage notwendig, die Kriterien für den Aufstieg auf die Prüfung Paradigma erreichen bietet eine weitere Index der sozialen Motivation und somit würdig Verfolgung. Die Forscher können auch mit verschiedenen Futterbelohnung Optionen für die Wertigkeit Vergleich Paradigma zu experimentieren. Es ist jedoch wichtig, dass die Test-Mäuse werden zunächst mit einem rein sozialen Belohnung ausgebildet und dann in der sozialen Motivation Paradigma vor Beginn der Wertigkeit Vergleich Paradigma getestet. Diese operant soziale Motivation Paradigmen können modifiziert und nach durch Messen zusätzliche Variablen als die in dem obigen Protokoll angegeben verbessert werden. Beispielsweise kann der Ort jeder Maus in seiner jeweiligen Kammer mit cu verfolgt werdenrrently erhältliche kommerzielle Software. Darüber hinaus können bestimmte Verhaltensweisen einschließlich Nase-zu-Nase-Kontakt oder Ultraschall-Laute bei sozialen Interaktionen erzielt werden. Forscher können experimentieren mit Anpassungen an die Verhältnisse in der sozialen Motivation Paradigma oder mit Studien an das Fehlen einer Sozialpartner oder auch Vergleiche mit anderen Stimuli hinter der Falltür, wie einem Video von einem Artgenossen oder sogar eine Marionette zu fördern. Für die Wertigkeit Vergleich Paradigma, Analysen der Wahl Dynamik über Studien können weitere Informationen über Verschiebungen in Motivation aufgrund von Sättigung für einen bestimmten Lohn Typ 18 liefern. Während diese operante soziale Motivation Paradigmen stellen eine dringend benötigte Werkzeug zur Quantifizierung der sozialen Motivation bei Mäusen, haben sie einige Einschränkungen. Erstens, diese Paradigmen erfordern Mäusen, um die kognitiven Fähigkeiten erlernt Assoziationen zwischen Hebelpressen und der sozialen Belohnung zu machen. Bestimmte Mausmodellen könnenhaben Defizite in der sowohl kognitive und soziale Fähigkeiten macht es schwierig, soziale Motivation beurteilen mit diesen Paradigmen. Zweitens ist die Natur des sozialen stoßen können, wie die Mäuse, dürfen nur in einem Drahtgitter in Wechselwirkung treten. Allerdings sind Mäuse immer noch erfolgreich in vielen typischen sozialen Verhaltensweisen Nase-an-Nase Ermittlungen zu engagieren, vor allem,. Eine letzte Einschränkung dieser Verfahren ist, dass sie arbeitsintensiv und erfordern viel Zeit abgeschlossen werden. Die Ausbildung und Prüfung durch beide Paradigmen erfordert ein Minimum von zwei Monaten nach der täglichen Sitzungen. Einige Mäuse kann sehr viel länger dauern, um den Hebel Pressverband Reck die erforderliche Anzahl von Sitzungen zu lernen. Während die Paradigmen sicherlich nicht als Hochdurchsatztechniken zu qualifizieren, ist die Daten, die sie erzeugen, sehr wertvoll und die erforderliche Arbeits Investition wert. Um jedoch einen volleren Charakterisierung des Sozialverhaltens eines bestimmten Mausmodell zu schaffen, empfiehlt es sich, diese Paradigmen unsin Verbindung mit anderen etablierten Methoden zur Messung des Sozialverhaltens bei Mäusen ed.

In den letzten Jahren hat sich die Verknüpfung von genetischen und Umweltfaktoren, um Störungen des Sozialverhaltens, einschließlich Asperger-Syndrom, zur Entwicklung der Mausmodelle entwickelt, um die Rolle dieser Faktoren im Sozialverhalten zu erforschen geführt. Dies hat eine Nachfrage nach neuen Techniken für die Charakterisierung des sozialen Verhaltens bei Mäusen, die eine quantitative Messung der sozialen Motivation 1 erstellt. Es gibt mehrere etablierte Paradigmen, die verwendet werden können, um soziale Motivation bei Mäusen zeigen jedoch, sie haben alle schwerwiegende Einschränkungen auf ihrer Fähigkeit, die Festigkeit der motivierten Verhalten quantifizieren. Zum Beispiel einige der frühesten Verhaltens Bewertungen einbezogen einfache Beobachtungen der sozialen Interaktionen zwischen zwei Nagetiere, die noch nie getroffen haben. Mehrere Verhaltensweisen einschließlich nähert, folgende, Schnupfen und Pflege sind oft gemessen und kann einen Index der sozialen Motivation. Diese Untersuchungen wurden ursprünglich durchgeführt,bei Ratten 2-5, und dann später für den Einsatz bei Mäusen 6,7 angepasst. Habituation / Dishabituation gesellschaftliche Anerkennung Paradigmen, in dem das Versuchstier wird immer wieder auf den gleichen Reiz Tier (Gewöhnung) und dann ein neues Tier (Entwöhnung) ausgesetzt auch eine Messung der sozialen Motivation 8. Da die Etiketten vorschlagen werden typische Tiere gewöhnt Verhaltens eine Reaktion auf die wiederholten Vorhandensein der gleichen Reiz Tiere zeigen aber Entwöhnung oder eine Rückkehr zur Grundlinie zu demonstrieren, wenn sie auf die neuen Tier ausgesetzt. Die Gewöhnung Reaktion zeigt wahrscheinlich einen Rückgang der Motivation des Test Maus, um mit dem Reiz der Maus zu interagieren. Social Wahl Paradigmen so ein Test Maus, um zwischen einer leeren Kammer und einen Reiz der Maus an eine andere Kammer beschränkt zu wählen sind auch verwendet worden, um soziale Motivation zu bewerten. Ein Versuch beginnt typischerweise, indem Sie den Test Maus in einer neutralen, Mittelkammer. Einige Versionen von dieser Aufgabe beteiligen tethering den Reiz der Maus, um eine Kammer 9. Eine Modifikation dieser Aufgabe beschäftigt die Verwendung einer Drahtgehäuse über die Konjunktur Mäusen Vermeidung Anbindehaltung von Tieren Stimulus 10. In jüngerer Zeit wurde ein Sozial konditionierten Platzpräferenz Aufgabe entwickelt, in denen Mäuse wurden konditioniert, visuell unterschiedlich Kammern entweder mit der Anwesenheit oder Abwesenheit der Sozialpartner, und dann ließ man die leeren Kammern zu erkunden folgenden Anlage 11 zu verknüpfen. Mehr Zeit in die Kammer verbracht, wo soziale Paarungen zuvor aufgetreten ist, als ein Index der sozialen Motivation. Alle der oben Paradigmen wertvolle Daten zur sozialen Phänotypisierung von Mäusen verwandt. , Während man beobachtet, ob eine Maus zeigt eine &quot;Wunsch&quot;, um die soziale Interaktion in den obigen Paradigmen suchen, ist die Stärke dieser &quot;Wunsch&quot;, dh., Soziale Motivation, schwer zu messen. Die Stärke motiviertes Verhalten hattraditionell in Nagetieren durch Erzeugen eines Szenarios, in dem sie um den Zugang zu der Quelle ihre Motivation gewinnen arbeiten gemessen. Dies beinhaltet gewöhnlich Ausbildung Nagetiere in einer operante Paradigma mit Lebensmitteln als Motivationsfaktor. Allerdings hat diese Methode bereits eingesetzt worden, um soziale Motivation bei Ratten, aber so oder mit Zugang zu einem Sex-Partner für männliche Ratten oder, für Frauen, Zugang zu ihren eigenen Welpen 12,13 (in Matthews et al., 2005 überprüft) zu untersuchen. Vor der Entwicklung der nachfolgend beschriebenen sozialen Motivation Paradigmen, gab es nur eine andere Studie, dass soziale Motivation außerhalb der sexuellen Motivation untersucht unter Verwendung eines operant Paradigma mit Mäusen 12. In dieser Reihe von Experimenten wurden outbred Swiss Webster Mäuse trainiert, einen Hebel, um den Zugang zu einer gleichgeschlechtlichen conspecific gewinnen drücken. In einem Experiment wurde eine deutlich reduzierte Latenz reagiert zum Zugriff auf das Ziel mous zu beginnene wurde in individuell untergebracht Mäusen im Vergleich zu Gruppenhaltung Mäuse darauf hindeutet, erhöhte Motivation, soziale Zugang in diesen sozial isoliert Mäuse suchen demonstriert. In einem weiteren Versuch des gleichen Studie wurde ein Vergleich zwischen Kochsalzlösung und Oxytocin-Antagonisten (Atosiban) infundierten Mäusen vorgenommen. Interessanterweise zeigte der Wirkstoff-infundierten Mäusen eine deutlich erhöhte Latenz reagiert zum Zugriff auf den Ziel-Maus vermutlich reduziert Motivation für eine soziale Belohnung in diesen Mäusen zu beginnen. Während diese Experimente stellen einen edlen Versuch, soziale Motivation bei Mäusen zu quantifizieren Verwendung operante Konditionierung, sie waren auch sehr begrenzt und werden stark von unter Verwendung der unten beschriebenen Verfahren verbessert. Zum Beispiel, wie oben beschrieben eine scheinbare fundamentalen Fehler in dem ersten Experiment (Experiment 2 der Ist-Studie) wurde die Verwendung von nur 2 Ziel Mäusen über Testtage wechselten die Forscher. Zurück Forschung hat gezeigt, dass die gesellschaftliche Anerkennung in GruppenhaltungMäuse können für mindestens 7 Tage, was zu reduzierten sozialen Untersuchung wiederholte Exposition an die gleiche Ziel 14 dauern. , Soziale Anerkennung in individuell untergebracht Ratten und Mäusen leitet jedoch in 1 - 2 h, so dass soziale Untersuchungsdauer bleiben die Ausgangswerte, wenn eine wiederholte Exposition gegenüber dem gleichen Ziel ist mindestens 2 Stunden nach der ersten Exposition 15-17. Die reduzierte Latenz von individuell untergebracht Mäusen zu beginnen reagiert sozialen Zugang im Matthews berichtet, et al. Experiment war vielleicht eine Folge der Mangel an sozialer Anerkennung der Ziel Mäusen über 12 Testtage haben. Dieses Potenzial verwechseln wird in den folgenden Methoden durch die Verwendung eines neuartigen Ziel Maus auf jedem Testtag gesteuert. Auch in beiden Experimenten vom Matthews et al. Studie oben beschrieben, gab es keine Berichte über Unterschiede in der Gesamtzahl der Hebelpressen zwischen Gruppen. Es ist möglich, dass eine Differenz der Gesamthebelpressen Verfügung zu habenen erkannt, wenn die Forscher verwendeten eine progressiv zunehmende Verhältnis der Antworten zu belohnen, wie in unserem Forschungsdesign unten beschrieben verwendet. Darüber hinaus Zugriff auf das Ziel Maus wurde manuell durch den Experimentator durch Anheben einer Schachtel, die den Ziel abgedeckt gesteuert. Die Verwendung eines automatisch gesteuerten Falltür für den Zugang zum Ziel Maus beseitigt die Möglichkeit von Artefakten aufgrund der Anwesenheit des Experimentators. In der Tat, um vollständig zu automatisieren, die soziale Motivation operante Paradigma wurde die Forschungsausrüstung angepasst wie unten beschrieben.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Modular Shuttle Box</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-010MC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Auto-Guillotine Door&#160;</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-010B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mouse Levers&#160;</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-3010M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liquid Dipper with Food Receptacle</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-202M-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eight-Channel I/R Controller&#160;</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-253C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Melamine Sound-Attenuating Cubicle&#160;</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-016MD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MED-PC IV Software Program</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>MED-PC IV&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Lifecam Camera&#160;</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire Grid</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Wire grids can be purchases from a hardward store. We cut wire grids from stainless steel mouse cage tops.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethyl Alcohol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to clean shuttle boxes between mice. Specific brand is unnecessary.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Evaportated Milk</td>
			<td>Carnation</td>
			<td></td>
			<td>0.02 mL combined with 0.2% sucrose. We always purchase the same brand for better consistency.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sucrose</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any brand of pure granular sugar will due as it is dissolved in the evaporated milk.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantifying social motivation in mice using operant conditioning

In diesem Protokoll wird soziale Motivation bei Mäusen durch ein Paar von operante Konditionierung Paradigmen gemessen. Die Versuche durchzuführen, wurden zwei Kammern Schützenkästen mit zwei operant Hebel (links und rechts) und ein Lebensmittelbehälter in einer Kammer, die dann aus der zweiten Kammer durch ein automatisiertes Falltür von einem Drahtgitter abgedeckt geteilt war ausgestattet. Verschiedene Konjunktur Mäusen, gedreht über Testtage, diente als soziale Reiz hinter dem Drahtgitter, und waren nur sichtbar nach dem Öffnen der Falltür. Test-Mäuse wurden, um den Hebel drücken, um die Tür zu öffnen und Zugriff auf den Reiz Partner für 15 sec ausgebildet. Die Anzahl der erforderlichen, die soziale Belohnung zu erhalten Hebelpressen schrittweise nach einem festen Zeitplan der 3. Prüfung Sitzungen erhöht endete nach Testmäuse gestoppt Hebel drücken an 5 aufeinander folgenden Minuten. Die letzte verstärkt Verhältnis oder Haltepunkt kann als quantitatives Maß der sozialen Motivation verwendet werden. Bereits zum zweiten Paradigma, test-Mäuse wurden trainiert, zwischen linken und rechten Hebel drückt, um entweder ein Lebensmittel Belohnung oder die soziale Belohnung zu erhalten diskriminieren. Die Mäuse wurden alle 3 Pressen jedes jeweiligen Hebel belohnt. Die Zahl der Lebensmittel und soziale Belohnungen können als Maß für den Wert bei jeder Lohn gebracht verglichen werden. Das Verhältnis jeder Belohnung Typ kann auch zwischen Mausstämme verglichen werden, und die Änderung in diesem Verhältnis kann in Testsitzungen überwacht werden, um Übersättigung mit einem gegebenen Belohnung Typ zu messen. Beide operante Konditionierung Paradigmen sind sehr nützlich für die Quantifizierung von sozialen Motivation in Mausmodellen von Autismus und andere Störungen des Sozialverhaltens.

Dieses Protokoll wurde verwendet, um die prosoziales C57BL / 6J Inzuchtmausstamm mit der BTBR Inzuchtmausstamm, der bereits berichtet worden ist, zu zeigen, zu vergleichen verringert im Sozialverhalten 10,18. Es wurde auch verwendet, um soziale Motivation in verschiedenen Knockout-Maus-Stämme die Hypothese aufgestellt, um entweder erhöht oder verringert soziale Motivation haben zu charakterisieren. Früher veröffentlichten Ergebnisse eines Vergleichs der C57BL / 6J und BTBR Inzucht-Mausstämmen sind in Abbildung 1 dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, verringerte soziale Motivation der BTBR-Mäusen im Vergleich zu C57BL / 6J-Mäusen. Die Valence-Vergleich Paradigma auch gezeigt, verringerte Nahrungs Motivation für die BTBR Mäusen was auf einen allgemeinen Rückgang in motiviertes Verhalten dieser Sorte (1B). 2A stellt einige unveröffentlichte vorläufigen Daten vergleichen Wildtyp-Geschwister auf dem C57BL / 6 Hintergrund Stamm mit heterozygoten und homozygous Knockout Geschwister mit eingeschränkter oder fehlender Proteinprodukt von einem Gen (Gen X) die Hypothese aufgestellt, um soziale Motivation zu fördern. 2B stellt einige unveröffentlichte vorläufigen Daten vergleichen Wildtyp-Geschwister auf dem C57BL / 6 Hintergrund Stamm heterozygote Knockout Geschwister mit reduzierter Proteinprodukt aus ein Gen (Gen Y) die Hypothese aufgestellt, um soziale Motivation zu reduzieren. Die vorläufigen Daten aus jeder dieser Studien unterstützen sich gegen jeweiligen Hypothese und den Wert der beschriebenen operante soziale Motivation Paradigmen weiter zu demonstrieren. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig1.jpg" /> Abbildung 1. Die bisher veröffentlichten Ergebnisse der sozialen Motivation und Wertigkeit Vergleich Paradigmen. (A) Die mittlere Haltepunkt der individuell untergebracht (IH) B6-Mäusen, bei Gruppenhaltung (GH) B6-Mäusen und in Gruppen gehalten BTBR Mäusen über die letzten 10 Testtage in der sozialen Motivation Aufgabe. Es gabinsgesamt 9 Mäuse in jeder Gruppe. Einzeln und in Gruppen gehalten B6 Mäusen ähnlich, aber es gab einen signifikanten Unterschied zwischen Gruppen gehalten B6 und BTBR Mäuse (t = 2,741, df = 16, p = 0,015). (B) die mittlere Anzahl der Lebensmittel Belohnungen und soziale Belohnungen für die in Gruppen gehalten B6 und BTBR Mäusen über die letzten 10 Sitzungen der Wertigkeit Vergleich Paradigma. Beide Mausgruppen erhalten erheblich mehr Nahrung als Belohnung soziale Belohnungen (BTBR: t = 3,551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9,478, df = 8, p &lt;0.001). Doch die BTBR Mäuse erworben deutlich weniger Nahrung Belohnungen als die B6-Mäusen und auch die geringste Anzahl von sozialen Belohnungen (t = 3,321, df = 16, p = 0,004). Abbildung von Reference 18 modifiziert. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig2.jpg" /> Abbildung 2. Repräsentative Ergebnisse aus unveröffentlichten Forschungs Nutzung der sozialen Motivation Paradigma. (A) Mittlere Haltepunkt (zuletzt verstärkt Verhältnis) erreicht, bevor die Mäuse gestoppt Hebel drücken für 5 min. Für X-Gen, wurden insgesamt 12 WT, 7 HET und 6 KO-Mäusen in der sozialen Motivation Paradigma getestet. ANOVA zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen den Genotypen (F = 7.18, df = 2, 22, p = 0,004). Post hoc Tukey HSD Tests zeigten, dass KO-Mäusen signifikant unter WT Kontrollen. (B) Für Gen Y, insgesamt 8 HET und 6 WT-Mäusen getestet. Eine unabhängige Proben t-Test ergab einen signifikanten Unterschied zwischen den Genotypen (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * Zeigt signifikanten Unterschied von WT-Mäusen am 0,05 Alpha-Niveau.

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Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

Quantifizierung Social Motivation in Mäuse mit Operante Konditionierung

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

17.9K Aufrufe.  Azusa Pacific University. This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior. 

Serie: Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association between environmental cues and aversive experiences. In this test, mice are placed into a conditioning chamber and are given parings of a conditioned stimulus (an auditory cue) and an aversive unconditioned stimulus (an electric footshock). After a delay time, the mice are exposed to the same conditioning chamber and a differently shaped chamber with presentation of the auditory cue. Freezing behavior during the test is measured as an index of fear memory. To analyze the behavior automatically, we have developed a video analyzing system using the ImageFZ application software program, which is available as a free download at http://www.mouse-phenotype.org/. Here, to show the details of our protocol, we demonstrate our procedure for the contextual and cued fear conditioning test in C57BL/6J mice using the ImageFZ system. In addition, we validated our protocol and the video analyzing system performance by comparing freezing time measured by the ImageFZ system or a photobeam-based computer measurement system with that scored by a human observer. As shown in our representative results, the data obtained by ImageFZ were similar to those analyzed by a human observer, indicating that the behavioral analysis using the ImageFZ system is highly reliable. The present movie article provides detailed information regarding the test procedures and will promote understanding of the experimental situation.

This article presents a protocol for a contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system to assess fear learning and memory in mice.

Kontextuelle und Cued Angst Anlage Test mit einer Video-Analyse-System bei Mäusen

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Forschung

Verhalten

Trace Fear Conditioning in Mice

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings between a neutral stimulus and an unconditioned stimulus. There is a 20 sec trace period that separates each conditioning trial. On the following day freezing is measured during presentation of the conditioned stimulus (CS) and trace period. On the third day there is an 8 min test to measure contextual memory. The representative results are from mice that were presented with the aversive unconditioned stimulus (shock) compared to mice that received the tone presentations without the unconditioned stimulus. Trace fear conditioning has been successfully used to detect subtle learning and memory deficits and enhancements in mice that are not found with other fear conditioning methods. This type of fear conditioning is believed to be dependent upon connections between the medial prefrontal cortex and the hippocampus. One current controversy is whether this method is believed to be amygdala-independent. Therefore, other fear conditioning testing is needed to examine amygdala-dependent learning and memory effects, such as through the delay fear conditioning.

In the following experiment we describe a protocol for trace fear conditioning in mice. This type of associative memory includes a trace period that separates the neutral stimulus and the unconditioned stimulus.

Trace Angstkonditionierung bei Mäusen

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these processes is the ability to adjust behavior in response to changes in one&#8217;s environment (i.e., behavioral flexibility). These processes are essential to normal human behavior, and may be disrupted in diverse neuropsychiatric conditions, including schizophrenia, alcoholism, depression, stroke, and Alzheimer&#8217;s disease. Understanding of the neurobiology of executive functions has been greatly advanced by the availability of animal tasks for assessing discrete components of behavioral flexibility, particularly strategy shifting and reversal learning. While several types of tasks have been developed, most are non-automated, labor intensive, and allow testing of only one animal at a time. The recent development of automated, operant-based tasks for assessing behavioral flexibility streamlines testing, standardizes stimulus presentation and data recording, and dramatically improves throughput. Here, we describe automated strategy shifting and reversal tasks, using operant chambers controlled by custom written software programs. Using these tasks, we have shown that the medial prefrontal cortex governs strategy shifting but not reversal learning in the rat, similar to the dissociation observed in humans. Moreover, animals with a neonatal hippocampal lesion, a neurodevelopmental model of schizophrenia, are selectively impaired on the strategy shifting task but not the reversal task. The strategy shifting task also allows the identification of separate types of performance errors, each of which is attributable to distinct neural substrates. The availability of these automated tasks, and the evidence supporting the dissociable contributions of separate prefrontal areas, makes them particularly well-suited assays for the investigation of basic neurobiological processes as well as drug discovery and screening in disease models.

The ability to assess executive functions such as behavioral flexibility in rats is useful for investigating the neurobiology of cognition in both intact animals and disease models. Here we describe automated tasks for assessing strategy shifting and reversal learning, which are particularly sensitive to disruptions in prefrontal cortical networks.

Operante Verfahren zur Bewertung der Verhaltensflexibilität bei Ratten

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und Ratten

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations supportive behavior of other people as well as positive social relationships can act as powerful resources to cope with stress. In order to study the interplay between these variables, this protocol describes two effective experimental manipulations of social relationships and supportive behavior in the laboratory. In the present article, these two manipulations are implemented in the Trier Social Stress Test (TSST)&#8212;a standard stress induction paradigm in which participants are subjected to a simulated job interview. More precisely, we propose (a) a manipulation of the relationship between different protagonists in the TSST by making a shared social identity salient and (b) a manipulation of the behavior of the TSST-selection committee, which acts either supportively or unsupportively. These two experimental manipulations are designed in a modular fashion and can be applied independently of each other but can also be combined. Moreover, these two manipulations can also be integrated into other stress protocols and into other standardized social interactions such as trust games, negotiation tasks, or other group tasks.

Previous research on the social dimension of stress has focused on two important variables: social identity and social support. This protocol introduces an effective experimental manipulation of these two social variables and describes their implementation in a standard stress induction paradigm (Trier Social Stress Test).

Die soziale Dimension der Stress: experimentelle Manipulationen an sozialer Unterstützung und Sozial Identität in der Trier Social Belastungsprobe

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

Whisker-signaled Eyeblink Classical Conditioning in Head-fixed Mice

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive repertoire of scientific techniques available to study learning and memory at the cellular level, it is ideal to have a stable cranial platform. Because mice do not readily tolerate restraint, they are usually trained while moving about freely in a chamber. Conditioned stimulus (CS) and unconditioned stimulus (US) information are delivered and eyeblink responses recorded via a tether connected to the mouse's head. In the head-fixed apparatus presented here, mice are allowed to run as they desire while their heads are secured to facilitate experimentation. Reliable conditioning of the eyeblink response is obtained with this training apparatus, which allows for the delivery of whisker stimulation as the CS, a periorbital electrical shock as the US, and analysis of electromyographic (EMG) activity from the eyelid to detect blink responses.

The preparation presented here for whisker-signaled eyeblink conditioning in head-fixed mice precisely stimulates specific whiskers while allowing mice to ambulate on a cylindrical treadmill. A whisker stimulation conditioned stimulus (CS) paired with a periorbital shock unconditioned stimulus (US) results in reliable associative learning on this apparatus.

Whisker-signalisierte Eyeblink Klassische Konditionierung in Head-Fest Mäuse

Eyeblink conditioning is a common paradigm for investigating the neural mechanisms underlying learning and memory. To better utilize the extensive ...

Examining Recall Memory in Infancy and Early Childhood Using the Elicited Imitation Paradigm

The ability to recall the past allows us to report on details of previous experiences, from the everyday to the significant. Because recall memory is commonly assessed using verbal report paradigms in adults, studying the development of this ability in preverbal infants and children proved challenging. Over the past 30 years, researchers have developed a non-verbal means of assessing recall memory known as the elicited or deferred imitation paradigm. In one variant of the procedure, participants are presented with novel three-dimensional stimuli for a brief baseline period before a researcher demonstrates a series of actions that culminate in an end- or goal-state. The participant is allowed to imitate the demonstrated actions immediately, after a delay, or both. Recall performance is then compared to baseline or to performance on novel control sequences presented at the same session; memory can be assessed for the individual target actions and the order in which they were completed. This procedure is an accepted analogue to the verbal report techniques used with adults, and it has served to establish a solid foundation of the nature of recall memory in infancy and early childhood. In addition, the elicited or deferred imitation procedure has been modified and adapted to answer questions relevant to other aspects of cognitive functioning. The broad utility and application of imitation paradigms is discussed, along with limitations of the approach and directions for future research.

The elicited imitation procedure was established to examine the development of recall memory in infancy and early childhood. This procedure has been widely used to establish a solid foundation of the nature of recall memory in infancy and early childhood.

Untersuchen Recall Memory im Säuglings- und Kleinkind Mit dem elizitierte Imitation Paradigm

The ability to recall the past allows us to report on details of previous experiences, from the everyday to the significant. Because recall memory is ...

An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric diseases. The most widely used neuropsychological tests for the evaluation of attentional set-shifting in human subjects are the Wisconsin Card Sorting Test (WCST) and the CANTAB Intra-/Extra-dimensional set shift task (ID/ED). These tasks have proven clinical relevance and have been modified and successfully adapted for research in animal models. However, currently available tasks for rodents present several limitations, mainly due to their manual-based testing procedures, which are hampering translational advances in psychiatric medicine. To overcome these limitations and to better mimic the original version in primates, we present the development of a novel operant-based two-chamber ID/ED "Operon" task for rodents. We demonstrated the effectiveness of this novel task to measure different facets of cognitive flexibility in mice including attentional set formation and shifting, and reversal learning. Moreover, we show the high flexibility of this task in which three different perceptual dimensions can be manipulated with a high number of stimuli cues for each dimension. This novel ID/ED Operon task can be an effective preclinical tool for drug testing and/or large genetic screening relevant to the study of executive dysfunction and cognitive symptoms found in psychiatric disorders.

Attentional set-shifting cognitive abnormalities are a core feature of many psychiatric diseases. Here, we present the development of a novel automatic system for the effective study of attentional set-shifting abilities, executive functions and other cognitive abilities in mice with high translational validity to human studies.

Ein Operante Intra- / Extra-dimensionalen Set-Shift-Aufgabe für Mäuse

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric ...

Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting opening and indicate their preference for a song by landing on a perch within each chamber. By interrupting the infrared beam from a photoelectric sensor above each perch, the bird activates the playback of a song through a speaker located on each side of the cage. Freely available software is used to trigger the song playback from each perch. To determine the song preference of each animal, her chamber preference is first identified by triggering no song playback when she lands on each perch. This chamber preference is then compared to her song preference. A minimum activity threshold is set to ensure the preference is real. Using this method, we show that paired females prefer the song of their partner. This method was used to understand the contribution of dopamine to the formation and maintenance of song preference.

We describe a technique to evaluate song preference in zebra finches. Females are placed in a two-chambered cage and song preference is measured by the number of times she triggers the playback of one song by landing on a perch within one chamber, compared with triggering a different song in the second chamber. Perch landings are counted using infrared sensors.

Operant Conditioning Task zum Messen der Song-Präferenz in Zebrafinken

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting ...

Tracking Rats in Operant Conditioning Chambers Using a Versatile Homemade Video Camera and DeepLabCut

Operant conditioning chambers are used to perform a wide range of behavioral tests in the field of neuroscience. The recorded data is typically based on the triggering of lever and nose-poke sensors present inside the chambers. While this provides a detailed view of when and how animals perform certain responses, it cannot be used to evaluate behaviors that do not trigger any sensors. As such, assessing how animals position themselves and move inside the chamber is rarely possible. To obtain this information, researchers generally have to record and analyze videos. Manufacturers of operant conditioning chambers can typically supply their customers with high-quality camera setups. However, these can be very costly and do not necessarily fit chambers from other manufacturers or other behavioral test setups. The current protocol describes how to build an inexpensive and versatile video camera using hobby electronics components. It further describes how to use the image analysis software package DeepLabCut to track the status of a strong light signal, as well as the position of a rat, in videos gathered from an operant conditioning chamber. The former is a great aid when selecting short segments of interest in videos that cover entire test sessions, and the latter enables analysis of parameters that cannot be obtained from the data logs produced by the operant chambers.

This protocol describes how to build a small and versatile video camera, and how to use videos obtained from it to train a neural network to track the position of an animal inside operant conditioning chambers. This is a valuable complement to standard analyses of data logs obtained from operant conditioning tests.

Tracking Ratten in Operant Conditioning Chambers mit einer vielseitigen hausgemachten Videokamera und DeepLabCut

Operant conditioning chambers are used to perform a wide range of behavioral tests in the field of neuroscience. The recorded data is typically based on ...