El Paradigma Residente intruso: una prueba estandarizada para la agresión, la violencia y el estrés social

Resumen

Este video muestra el paradigma residente-intruso en ratas. Esta prueba es un método estandarizado para medir la agresión ofensiva, conducta defensiva y la violencia en un ambiente semi-natural. El uso del paradigma de estrés experimentos sociales se explica así.

Resumen

Esta publicación de vídeo explica en detalle el protocolo experimental del paradigma residente-intruso en ratas. Esta prueba es un método estandarizado para medir la agresividad ofensiva y el comportamiento defensivo en un entorno natural semi. Los elementos de comportamiento más importantes realizadas por el residente y el intruso se demuestran en el video y se ilustra usando dibujos artísticos. El uso del paradigma intruso residente para los experimentos de estrés sociales agudas y crónicas se explica así. Finalmente, unas breves ensayos y criterios se presentan para distinguir la agresión de sus formas más violentas y patológicos.

Introducción

El comportamiento agresivo pertenece al repertorio conductual natural de prácticamente todas las especies animales. Desde un punto de vista biológico, comportamiento agresivo puede ser considerado como una forma altamente funcional de la comunicación social dirigido a control activo del entorno social. Se caracteriza por un conjunto de comportamientos típicos de la especie realizados en estrecha interacción con el oponente. Agresión abierta y conflictos físicos son potencialmente perjudiciales no sólo para la víctima, sino para el agresor también. Por lo tanto, todo el reino animal, se han desarrollado mecanismos para minimizar y controlar la agresión física con el fin de prevenir sus consecuencias potencialmente adversas. Tales mecanismos incluyen, por ejemplo, el comportamiento que a menudo predice que amenaza y pueden evitar por ello que los ataques físicos. Otros mecanismos para mantener el control de la agresión son tabúes, ritualización, la sumisión, la reconciliación y la pacificación. Esto es válido en particular para agresión ofensiva, que es unforma de comportamiento agresivo caracteriza por la iniciativa del delincuente y una serie de pantallas de introducción, a menudo mortales, de comportamiento antes de tratar de llegar a la espalda y el cuello como objetivos no vulnerables para las picaduras de ataque agresivo consumatorios. A pesar de estos mecanismos de control altamente adaptable, existen ejemplos de agresión funcional se convierta en violencia, que de este modo se puede definir como una forma perjudicial de la agresión ofensiva que está fuera de control y fuera de contexto, sino que es una forma patológica de la conducta ofensiva que ya no es sujeto a los mecanismos de control inhibitorio y que no tiene valor funcional de aditivos para el comportamiento agresivo normal en la comunicación social ^8. La violencia se diferencia tanto cuantitativa como cualitativamente de carácter ofensivo adaptativa normal. Esto puede incluir picaduras de los ataques dirigidos a las partes vulnerables del cuerpo como el cuello, el abdomen y las patas están normalmente fuera del alcance de ^{5, 13, 20, 24.}

Agresión defensiva is la forma de comportamiento agresivo lleva a cabo en respuesta a un ataque por otro individuo. Es claramente diferente de delito en términos de su expresión conductual y controles inhibitorios ^5. Tenga en cuenta que las formas extremas de comportamiento defensivo pueden tener características violentas.

Gran parte de la investigación preclínica agresión se lleva a cabo en ratas machos residentes territoriales o ratones que enfrenta un intruso congéneres. Este llamado paradigma residente-intruso permite la expresión espontánea y natural de ambos agresión ofensiva y el comportamiento defensivo en roedores de laboratorio en un laboratorio natural, semi. Mediante el registro de las frecuencias, duraciones, latencias y los patrones temporales y secuenciales de todos los actos de comportamiento observados y posturas en los combatientes durante estos enfrentamientos, una imagen cuantitativa detallada (etograma) de la ofensiva (residente) y defensivos (intruso), se obtiene la agresión. Para obtener descripciones detalladas de los diversos behaviors ver ^{3, 12, 18.} El paradigma se basa en el hecho de que una rata macho adulto establecerá un territorio cuando se administra suficiente espacio de vida. La territorialidad está fuertemente reforzada con la presencia de las mujeres y / o experiencia sexual ^1. Como consecuencia de la territorialidad, el residente atacará machos desconocidos intrusos en su jaula. Por lo tanto, la agresión ofensiva puede ser estudiado mediante el residente como el animal experimental. Para determinar el carácter violento de la agresión se puede evaluar si el delito está fuera de contexto y el control inhibitorio, utilizando diferentes tipos de intrusos como hembras o machos anestesiados o una novela medio ambiente. Se requiere un análisis cuantitativo detallado del repertorio de conductas ofensivas para revelar hasta qué punto la agresión observada está fuera de control.

Los intrusos en el paradigma residente-intruso mostrarán comportamiento defensivo en respuesta a los ataques ofensivos por parte del residente. El paradigma tor lo tanto también permite estudiar el comportamiento defensivo y el estrés social mediante el intruso como el animal experimental. Una forma de estrés social crónico puede ser creado por varias veces usando el animal de experimentación como intruso, o por la vivienda en la jaula (territorio) del residente, separados por una pantalla de malla de alambre ^4.

Al igual que cualquier tipo de paradigma del estrés, el paradigma residente-intruso no está libre de preocupaciones éticas. Por lo tanto, queremos dar a conocer una serie de consideraciones éticas. La agresión, la violencia y el estrés social son problemas graves en nuestra sociedad humana. Un informe de la Organización Mundial de la Salud muestra que la violencia interpersonal no sólo es una fuente importante de muerte en el mundo, también es una fuente importante de problemas de salud graves en las víctimas sobrevivientes de la agresión ^19. Por lo tanto, hay una necesidad de entender estos comportamientos en términos de sus mecanismos causales subyacentes y los factores de modulación. Los modelos animales son esenciales para obtener exapoyo experimental de la naturaleza causal de factores fisiológicos y ambientales. Desde un punto de vista biológico, la agresión es una forma natural, biológicamente funcional de la conducta social dirigida a la creación de un territorio, dominancia social y la defensa de los recursos. El paradigma residente-intruso trae esta forma natural de comportamiento en un entorno de laboratorio que permita estudios controlados, tanto el agresor y la víctima. Un tema de preocupación ética es la cuestión de en qué medida el bienestar del animal está en peligro cuando se expone a este paradigma. Varios estudios muestran que la participación en las conductas agresivas y ofensivas ganar una pelea es muy gratificante y / o ^de refuerzo ^11. Desde esa perspectiva, no hay sufrimiento en el residente. Sin embargo, una interacción dinámica requiere el oponente también. Comportamiento defensivo y presentación pertenece al repertorio natural de hacer frente a la dominación. Derrota y sometimiento desencadena una conducta adaptativa y fisiológicosical respuesta dirigida a la adopción de una posición subordinada dentro de un grupo social. Desde ese punto de vista, la respuesta inicial durante la derrota llevará a un animal bien adaptado que no necesariamente sufren ^15. Sólo la exposición repetida a un aislamiento dominante y social después de la derrota puede llevar a una condición que va más allá de la capacidad de adaptación del animal. Esto hace que el paradigma adecuado como un modelo animal para el estrés patología con una alta validez ecológica ^17. Aunque el estrés de la derrota social es principalmente de carácter psicosocial, se pueden producir daños físicos y lesiones. En una interacción normal (no violenta) sociales, este daño físico es limitado. Mordidas ocurren principalmente en la parte posterior y los flancos del adversario, una zona del cuerpo con una piel gruesa y dura ^{5, 6.} Morder es de hecho mordiendo escrito de la piel, dejando pequeñas huellas de los incisivos. Este tipo de daños en la piel no requiere ninguna atención veterinaria. Agresión Sin embargo, biológicamente funcionalessión puede transformarse en una forma patológica, violenta agresión que está fuera de control y fuera de contexto. En estas situaciones, las heridas más graves infligidos en particular, en las regiones vulnerables del cuerpo (vientre, la garganta y las patas) pueden ocurrir ^14. Para ser clínicamente relevante, sistemas de modelos experimentales para el comportamiento agresivo violentos deben ser válidos, y este desarrollo plantea un dilema ético central de este tipo de investigación de la agresión, es decir, daños y lesiones. Dos principios compensatorios rigen esta investigación: validez aparente se alcanza cuando el comportamiento es potencialmente dañino y perjudicial, sin embargo, al mismo tiempo, cada línea de investigación ética enfatiza la reducción y prevención del riesgo de ser dañado o lesionado. Cada pregunta de la investigación y el protocolo tiene que investigar cuánto es necesario o aceptable para generar información científicamente válida que se puede traducir en problemas del sistema de salud pública daños y lesiones. Cuando la investigación sobre la violencia es el objetivo principal de la experiment, es evidente que gran cuidado se debe tomar de la víctima en términos de cuidado de heridas o incluso la eutanasia. La presencia de lesiones graves en las regiones vulnerables del cuerpo debe ser el punto final humanitario del intruso. Cuando la tensión social es el objetivo principal del experimento, la interacción debe interrumpirse cuando el residente muestre signos de violencia causando graves heridas por mordedura en partes vulnerables del cuerpo. Después de todo, la naturaleza psicosocial del paradigma de estrés no se debe mezclar con el estrés de la lesión física grave. Cuando los residentes muestran estos signos de violencia deben ser excluidos de la prueba.

Protocolo

1. La instalación experimental

1. Utilice para cada residente una jaula con una superficie de alrededor de medio metro cuadrado. Agresión ofensiva es una forma muy activa de comportamiento que requiere espacio suficiente para su plena expresión. La jaula debe ser de un material higienizar.
2. Casa a cada residente con una mujer durante al menos una semana antes del inicio de los experimentos, lo que facilitará el desarrollo de la territorialidad. Al mismo tiempo, esto evitará el aislamiento social, que es conocido por ser muy estresante para los animales sociales y pueden conducir a una reducción del bienestar y formas aberrantes de comportamiento social.
3. Usa las hembras de compañía que se esterilizan por la ligadura de los oviductos. De esta manera, la hembra permanece hormonalmente intactas y será regularmente receptivo sin quedar embarazada y el desarrollo de la agresión materna.

2. Procedimiento

1. Casa el macho y la hembra residente compañero juntos en la residenciajaula durante al menos una semana antes de la prueba.
2. No lave la ropa de cama de la jaula durante esa primera semana o antes de las pruebas más adelante, ya que la territorialidad se basa en gran medida de la presencia de señales olfativas. Estas señales son importantes para el residente en el establecimiento de su propio territorio y por el intruso para saber que está en la jaula de los residentes. Por favor, observe que esta desviación de la atención general de los procedimientos de toma de animales puede requerir un permiso especial de las autoridades.
3. Retire la mujer compañera de la jaula residencial una hora antes de la prueba.
4. Introducir un macho desconocido en la jaula hogar del residente en el inicio de la prueba. Preferiblemente, el intruso debe ser ligeramente menor que el residente y no debería haber sido utilizado en las interacciones anteriores con el mismo residente.
5. Registre el comportamiento del residente, preferiblemente usando una cámara de vídeo sensible a la luz.
6. Una duración de 10 min por lo generalsuficiente para la expresión del repertorio de comportamiento ofensivo completo. Para el propósito de la normalización se puede considerar para continuar la grabación durante diez minutos después del primer ataque.
7. Después de la terminación de la prueba, retirar el macho intruso de la jaula y reunir el macho residente con su compañero hembra.
8. Aunque puede producirse la agresión en todo momento del día, lo mejor es probar solamente durante la fase oscura, fase principal actividad de las ratas.
9. Las pruebas pueden llevarse a cabo una vez o dos veces por día. El nivel de agresividad a menudo aumenta en el primer par de pruebas, pero en general se estabiliza después de tres a cuatro pruebas.

3. Comportamiento agresivo ofensivo

1. En principio, cualquier cepa de ratas se puede utilizar como residentes. Sin embargo, las cepas pueden diferir considerablemente de su nivel absoluto de la conducta agresiva. Por otra parte, puede haber una variación individual considerable dentro de las cepas.
2. Estandarizar intrusos tanto como sea posible en términos de la cepa, la edad y el peso. Utilice las ratas de una cepa no agresiva que son ligeramente inferiores en el peso corporal que el macho residente.
3. Determinar en el macho residente la duración y la frecuencia de los siguientes parámetros de comportamiento:
   1. Ataque latencia: el tiempo transcurrido entre la introducción de la intrusión y el primer abrazo ataque
   2. Avanzar hacia
   3. Exploración Social
   4. Ano-genital olfateando
   5. La cría de
   6. Amenaza Lateral
   7. La postura erguida
   8. Clinch atacar
   9. Mantener bajo
   10. Persecución
   11. Explorar no social
   12. El reposo o inactividad
4. Los análisis
   1. Los parámetros de comportamiento registrados deben cubrir el 100% del tiempo de observación. Esto facilita una interpretación imparcial delos resultados, es decir, cuando una conducta sube, otro tiene que bajar.
   2. La reducción de datos puede ser obtenida mediante el cálculo de las puntuaciones de las diferentes categorías de comportamiento, en particular:
      1. Puntuación de delito Total: suma de amenaza lateral, vertical, clinch, mantenga hacia abajo y persecución
      2. Puntuación de exploración Social: suma de explorar sociales, ano-genital oler y el novio sociales
   3. Los datos pueden ser expresados ​​como porcentajes del tiempo total de observación

4. Violencia

1. Siga el protocolo explicado en la sección 2
2. Pruebas y criterios de comportamiento:
   1. Determinar en el macho residente la latencia ataque. A muy poca latencia es un primer indicador de la violencia.
   2. Calcular para el macho residente la relación entre las frecuencias de amenaza lateral y remache. Una relación inferior a 1 indica que los animales atacan without cualquier comportamiento introductoria y advertencia que es un indicador fiable de la violencia (fuera de control).
   3. Bite sitios objetivo:
      1. Mordeduras ataques dirigidos a las partes vulnerables del cuerpo como el cuello, el abdomen y las patas son un signo de la violencia.
      2. Bites dirigidas al hocico del oponente indican el comportamiento defensivo del actor.
   4. Fuera de las pruebas de contexto:
      1. Utilice una mujer desconocida como intruso. Ataque de una mujer es un signo de la violencia.
      2. Utilice un macho anestesiado como intruso. El ataque de un macho anestesiado es un signo de la violencia.
      3. Pruebe el comportamiento agresivo de los residentes en un ambiente nuevo. La ausencia de un cambio en la agresión en comparación con la jaula de alojamiento es un signo de la violencia. El objetivo de esta prueba es el primer ataque o diez minutos cuando el residente no ataca.

5. Comportamiento Defensivo

1. Seleccione un número de bien entrenados, hombres, residentes no-violentas muy agresivos
2. Siga el protocolo como se explica en la sección 2
3. Determinar el intruso en la duración y la frecuencia de los siguientes parámetros de comportamiento (además de 3c):
   1. Latencia Presentación
   2. Postura sumisa
   3. Alejarse
   4. Vuelo
   5. Postura erguida Defensivo
   6. Congelar
   7. Explorar no social
   8. La cría de
4. Análisis
   1. La reducción de datos puede ser obtenida mediante el cálculo de la puntuación de defensa, que es la suma de la cantidad de tiempo pasado en el vuelo, la postura erguida defensiva, la sumisión y la congelación

6. Estrés Social

1. Seguirel protocolo como se explica en la sección 5
2. Para el estrés social intermitente, repita el protocolo
3. Para el estrés social crónico, mantener el intruso en la jaula de los residentes, pero separado de la residencia por un tamiz de tela metálica
4. Continuar el paso b y / o c durante el tiempo que las cuestiones científicas y las hipótesis requieren.

Resultados

Hay una variación considerable entre las cepas y dentro de las cepas en el nivel de la conducta agresiva ofensiva. Esto se demuestra en la Figura 1, que muestra la distribución de frecuencias de la puntuación de la agresión ofensiva en un laboratorio criados pero originalmente cepa salvaje de ratas (cepa salvaje Groningen Tipo (WTG)) (Figura 1a) y una cepa más común de ratas de laboratorio (Wistar, la Figura 1b). En la cepa aerogenerador, alrededor de un tercio de los animales es extremadamente agresivo mientras que otro tercio no o muy bajo es agresivo. Esto está en contraste con la distribución de frecuencias de una cepa Wistar en el que el fenotipo altamente agresivo está ausente y el cincuenta por ciento de los animales puede ser considerado como bajo o no agresivo ^16.

La Figura 2 muestra la distribución de las diferentes categorías de comportamiento en el paradigma residente-intruso con la cepa aerogenerador como residentes (Figura 2 bis) y las ratas Wistar como intrusos (Figura 2b). Se muestra la composición media de la conducta ofensiva en la rata residente aerogeneradores y la composición media de la conducta defensiva en el intruso Wistar, en términos de la cantidad relativa de tiempo dedicado a las distintas conductas.

La Figura 3 muestra un ejemplo de la utilización del paradigma residente-intruso en farmacología conductual. El inhibidor selectivo de la 1a agonista del receptor Alnespirone induce una reducción dependiente de la dosis en la agresión ofensiva, que es acompañada por un aumento dependiente de la dosis en la exploración social. La ausencia de efectos significativos en la exploración no social y la inactividad apoya la opinión de que los efectos del comportamiento de este compuesto son específicas para la agresión ofensiva ^9.

En algunos individuos agresión ofensiva puede derivar en una forma violenta de agresión. La distinción entre los altos niveles de agresióny la violencia se ilustra en la Figura 4. A pesar del hecho de que no hay diferencia estadística en la puntuación de delito, la forma violenta de la agresión se caracteriza por una latencia muy corto ataque, ataque de un macho o una hembra anestesiados, lesiones graves y una relación de ataque muy bajo amenaza ^8.

Figura 1. Distribución de frecuencias de los distintos niveles de agresión ofensiva en un laboratorio de cría, pero cepa de rata originalmente feral (A - Panel superior) y en una cepa Wistar de las ratas macho (B - Panel inferior) ^16.

Figura 2. BPerfil ehavioral de varones residentes aerogeneradores ratas (A) y ratas Wistar intrusos (B) durante unos diez minutos a residentes de pruebas de intrusión.

Figura 3. Dosis reducción dependiente de la agresión ofensiva del agonista 5-HT1A Alnespirone ^9. Haga clic aquí para ver más grande la figura .

La Figura 4. Comparación entre los hombres altamente ofensivos y hombres violentos ^8.

Discusión

El paradigma residente-intruso puede ser usado para estudiar la agresión ofensiva, comportamiento defensivo, la violencia y el estrés social en ratas y, con algunas pequeñas modificaciones para otras especies de roedores también. Cuando se estudia la agresión, principalmente todas las cepas de rata se pueden utilizar. Sin embargo, las cepas no son igualmente adecuados. Dependiendo de la finalidad exacta del experimento, se deben considerar algunas características específicas de los animales. Es importante tener en cuenta que existen grandes diferencias de las cepas en el nivel y la intensidad de la agresión ofensiva se muestra como residente. Figura 1 muestra la distribución de frecuencias de agresión ofensiva en una cepa de rata originalmente salvaje (Figura 1a) y en una cepa Wistar de laboratorio estándar (Figura 1b). Las dos cepas difieren considerablemente en el número de animales que muestran un comportamiento agresivo en absoluto. Por otra parte, hay una gran diferencia en la escala absoluta de delito. La estra rata salvajeen rangos de cero hasta 80% delito en nuestra prueba estándar de 10 min mientras que la cepa Wistar tiene un máximo de 25% delito; el fenotipo altamente agresivo está ausente en esta última cepa ^16.

Cuando se utiliza el paradigma residente-intruso para estudiar el comportamiento defensivo y la tensión social en el intruso, es necesario estos fenotipos muy agresivos como los residentes. Después de todo, el residente tiene que derrotar fiable a cualquier intruso entrar en su territorio. Por supuesto, los individuos más agresivos deben ser elegidos y uno debe darse cuenta de que incluso en una cepa altamente agresivo, no todos los individuos serán adecuados para este propósito. Los verdaderos hombres adultos de por lo menos cuatro meses de edad de ¹⁰ años deben ser utilizados y uno puede considerar el uso de los antiguos machos reproductores. Se recomienda dar a los machos residentes una experiencia aún más con los intrusos en los días antes del inicio efectivo de la prueba de estrés social. Cualquier cepa se puede utilizar como intruso. Sin embargo, para garantizarclaro ganador por el residente y la derrota del intruso, le recomendamos utilizar los intrusos con un peso ligeramente inferior a la masculina residente. Debido a señales olfativas son importantes en la comunicación social y la territorialidad, la limpieza de la jaula de los residentes antes de la prueba será un factor de confusión grave.

Se recomienda una cinta de vídeo y grabar el repertorio de comportamiento completo del animal de experimentación durante la prueba. Esto permite un análisis imparcial de los resultados, es decir, cuando una conducta sube, otro es probable que baje. Por ejemplo, los resultados representados en la Figura 3 muestra que una reducción en la ofensiva después del tratamiento con fármaco se acompaña de un aumento en la exploración social y no por la inmovilidad. Esto demuestra que la reducción inducida por drogas en la ofensiva no se debe a algún tipo de efecto sedante o inactividad del motor. La puntuación total del delito es un índice de la intensidad de la agresión y la latencia de la primera attack y el número de atacar a los animales se pueden utilizar como una medida de la disposición a atacar ^22.

Para los experimentos de estrés social uno debe tener un criterio claro para la derrota social. Cuando el intruso adopta una postura sumisa (véase más arriba) y se mantiene en esta posición incluso cuando el residente se mueve lejos, este es un criterio fiable para la derrota social. Nota que las condiciones de vivienda de los intrusos son extremadamente importantes en la investigación de la tensión social. En primer lugar, la presión social no debe administrarse en la misma habitación donde se encuentran los controles no estresados. Control de animales testigos (social) el estrés en otras personas pueden experimentar mayor estrés mismos ^{7, 21.} En segundo lugar, las consecuencias del estrés social son sensibles a los efectos de tamponamiento sociales. Grupo ocupa, los animales estresados ​​socialmente no muestran las mismas consecuencias a largo plazo observados en animales estresados ​​socialmente que están socialmente aislados después ^23.

Taken juntos, el paradigma intruso residente permite la investigación sobre las causas y las consecuencias de la conducta agresiva. Se trata de un modelo con una alta cara y la validez de constructo que abarca no sólo la biología adaptativa de la conducta social, pero puede ser utilizado para estudiar los aspectos mala adaptación, así como en términos de la violencia y el estrés patología social.