Damos las gracias al Consejo de Investigación de la Facultad de la Universidad Azusa Pacific para el apoyo de subvención. También agradecemos a Ashley Schneider, Michael Gregg, y Hannah muestra para soporte técnico.

Esta investigación fue aprobado por el Comité Institucional Cuidado de Animales y el Empleo de la Universidad Azusa Pacific. Todos los procedimientos con animales se llevaron a cabo siguiendo las recomendaciones de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud. 1. Modificación de Aparatos para la motivación social y de la comparación de Valence Testing Paradigmas <ol><li> Con el fin de probar los ratones en tareas operantes de la conducta social, modificar los canales de cajas de transporte modular centro. Estas cajas de transporte miden 44 cm x 17.3 cm, y están hechas de plexiglás y acero inoxidable. </li><li> Modificar una puerta de guillotina programable mediante el montaje de una rejilla de alambre a la cara del marco de la puerta. La rejilla de alambre debe permitir el contacto social limitada, pero no permitir que los ratones para cruzar de una cámara a la otra. </li><li> Uso de la puerta de guillotina programable, dividir cada cuadro en dos cámaras: cada una mide aproximadamente 22 cm x 17,3 cm. Designar una cámara como ªcámara de prueba electrónico y el otro como la cámara de objetivo. </li><li> Coloque palancas de ratón en la cámara de prueba en la pared opuesta de la puerta de guillotina. Coloque un recipiente de alimentos cazo de líquido entre las dos palancas de ratón. </li><li> Programa de las palancas de ratón, ya sea a abrir la puerta de guillotina o presentar una recompensa de alimento líquido, dependiendo del paradigma de pruebas. </li><li> Conecte un botón de mano para el aparato y el programa de que se abra la puerta de guillotina (para dar forma manual de los ratones de prueba). </li><li> Coloque cada caja de transporte con un controlador I / R de ocho canales para monitorear la actividad en todo el suelo de rejilla metálica de cada cámara. Montar una cámara de vídeo digital USB por encima de la cámara de prueba y conectarlo a un ordenador. Incluya todo el aparato dentro de un cubículo de melamina atenuar el sonido. </li><li> Ejecutar los programas operantes utilizando programas personalizados escritos en el laboratorio. </li></ol> 2. Modelar el Ratones para la Motivación Paradigma Social <ol><li> Coloque un ratón de prueba en la prueba de cHamber y una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. </li><li> Capacitar al ratón de prueba para presionar las palancas para abrir la puerta de guillotina utilizando el método de conformación o refuerzo de aproximaciones sucesivas a la respuesta operante deseado. Durante este procedimiento de conformación, entregar refuerzo manualmente pulsando el botón de mano programado para controlar la puerta de guillotina. Nota: El refuerzo consiste en abrir la puerta de guillotina durante 15 s, de ese modo permitiendo el acceso al ratón estímulo a través de la rejilla de alambre. </li><li> Observe el ratón en la cámara de prueba con la cámara montada encima de la cámara de prueba. </li><li> Capacitar a cada ratón en una serie de sesiones diarias de 30 minutos hasta que demuestren al menos 10 respuestas operantes (prensas de palanca) en 3 de cada 5 sesiones de pruebas consecutivas. Gire los ratones a través de cajas de transporte que utilizan la asignación aleatoria. </li><li> Si los ratones no llegan a este criterio después de 30 sesiones de entrenamiento diarias, retire los ratones del experimento y designate como no-estudiantes. Nota: El número de sesiones diarias de entrenamiento puede extenderse más allá del 30 dependiendo de las preferencias del investigador. </li><li> Alternar los ratones de estímulo utilizados durante la conformación de modo que un ratón diferente se utiliza cada otro día. </li><li> Limpie las cajas de transporte entre cada sesión de entrenamiento utilizando 70% de alcohol etílico. Además, tras la finalización de las pruebas de cada día, limpie todo el equipo con un detergente desinfectante. </li></ol> 3. Prueba de los ratones en el Motivación Paradigma Social <ol><li> Coloque un ratón entrenado de prueba en la cámara de prueba y una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. Durante las pruebas, utilice un grupo de al menos 10 ratones de estímulo para asignar a cada ratón de prueba para que los ratones de estímulo únicamente se repiten después de 10 sesiones de pruebas diarias. No utilice los ratones de estímulo utilizados durante la conformación de la prueba. </li><li> Programar la puerta de guillotina para abrir en un programa de razón progresiva de refuerzo de modo que el número de re operanterespuestas (prensas de palanca) necesarios para obtener la recompensa social de los 15 seg acceso al ratón blanco aumenta aritméticamente por una tasa fija de 3 cada ensayo. </li><li> Programar las sesiones de prueba para terminar cuando el ratón prueba se detiene palanca de presión durante cinco minutos consecutivos. </li><li> Registre el último completado (reforzado) proporción que el punto de interrupción. Utilice esta medida dependiente como un índice de motivación social. Pruebe cada ratón durante 20 sesiones diarias consecutivas o por lo menos durante 10 sesiones de pruebas después de que se observaron los niveles de rendimiento asintóticas. </li><li> Limpie cajas de transporte entre cada sesión de pruebas usando 70% de alcohol etílico y tras la finalización de las pruebas de cada día usando un detergente desinfectante. </li></ol> 4. Valence Comparativa de Social Versus Recompensa Alimentos <ol><li> Después de todos los ratones completan el paradigma motivación social, probar estos mismos ratones en una tarea diseñado para comparar la valencia de la recompensa social con la de una recompensa de comida. </li><li> Programa de una palancapara abrir la puerta de guillotina y presentar la recompensa social para 15 seg y programar la palanca opuesta a presentar una recompensa de alimento líquido durante 15 s. Nota: El premio de comida líquido utilizado en este protocolo consistió en la leche evaporada endulzado con 0,2% de sacarosa. Preparar una cantidad suficiente (típicamente 500 ml) para presentar repetidamente recompensas de 0,02 ml a cada ratón. </li><li> Asignar ratones de prueba se alternan contingencias palanca / recompensa para controlar posibles sesgos de palanca entre ratones. Por lo tanto, asignar la mitad de los ratones en cada grupo de prueba a una palanca izquierda / recompensa de comida y la palanca derecha / contingencia recompensa social y la otra mitad a una palanca izquierda / recompensa social y derecho de palanca / alimentos recompensa de contingencia. </li><li> Capacitar a los ratones para la comparación de valencia de lo social frente recompensa de comida. <ol><li> Coloque un ratón de prueba en la cámara de prueba y coloque una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. </li><li> Hacer sólo una palanca / recompensa de contingencia activa durante cada sesión de entrenamiento. La capacitación consistede seis sesiones de 1 hr que se alternan entre contingencias cada día. Ratones de estímulo Alternos asignados a cada ratón prueba cada otra sesión recompensa social. </li><li> Mantener los ratones en su dieta de pienso ad libitum durante el entrenamiento y las pruebas con la recompensa de comida. La privación de alimentos es innecesario para el condicionamiento operante en ratones con el uso de la leche y sacarosa solución se evaporó 18. </li></ol></li><li> Prueba de los ratones para la comparación valencia de recompensa social, frente a los alimentos. <ol><li> Programar el programa de reforzamiento en una proporción fija de 3: 1, de modo que se refuerza cada tercera prensa de palanca, pero sólo por su respectivo recompensa asociada. </li><li> Sesiones de prueba del programa de una duración de 60 min. </li><li> Coloque un ratón de prueba en la cámara de prueba y coloque una edad y el sexo con ajuste de estímulo del ratón en la cámara de objetivo. Nota: El mismo grupo de 10 ratones de estímulo utilizados en la tarea motivación social puede ser usado de nuevo, pero asigna a los ratones de prueba utilizando una rotación de 10 días. </li><li> Test los ratones en 20 sesiones diarias después de los 6 días de entrenamiento o durante al menos 10 sesiones diarias después de la observación de los niveles de rendimiento asintóticas. Las medidas dependientes primarias de este paradigma es el número total de prensas de palanca para cada tipo de recompensa. </li><li> Una vez más, limpie las cajas de transporte entre las sesiones de prueba utilizando el 70% de alcohol etílico y después de cada día de la prueba con un detergente desinfectante. </li></ol></li></ol>

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Los autores no tienen intereses financieros en competencia.

Los paradigmas motivación sociales operantes descritos en este artículo son herramientas poderosas para la caracterización de la conducta social en modelos de ratón de la enfermedad humana. En lugar de permitir un ratón de prueba para elegir pasivamente un encuentro social, estas paradigmas requieren un esfuerzo desde el ratón de prueba a fin de obtener una recompensa social. La cantidad de esfuerzo que un ratón prueba está dispuesto a producir para obtener la recompensa social proporciona una medida cuantitativa de la motivación social. Por otra parte, a través del paradigma de la comparación de valencia, la conducta motivada puede ser comparado a través de diferentes tipos de recompensa. Ambos de estos paradigmas operantes se puede utilizar para evaluar motivaciones sexuales y de los padres, así presentando el estímulo apropiado en el lado opuesto de la puerta de guillotina. El desarrollo de estos paradigmas motivación social implicaba la solución de problemas de diversas variables clave. Por ejemplo, a través de los estudios piloto de la cantidad de tiempo que el i recompensa socialess presentado se redujo de 30 segundos a 15 segundos. Si bien este tiempo es suficiente para las interacciones sociales entre los ratones de prueba y de estímulo, la investigación futura puede optimizar la cantidad de tiempo para la recompensa social. Del mismo modo, la proporción progresivamente creciente de prensas de palanca a las recompensas sociales se bajó de una tasa fija de 5 a 3 en base a la investigación piloto. El número de días necesarios para alcanzar la palanca asintótica presionando comportamiento se evaluó inicialmente a través de los 30 días de sesiones de pruebas diarias. Se determinó que la mayoría de los ratones llegan a asíntota en 7 días por lo que el número de sesiones de prueba se redujo a 20. Daily rendimiento no fluctuar sin embargo, por lo que el promedio de los datos a través de los últimos 10 días asegura un rendimiento asintótico mientras que también proporciona un mejor índice de rendimiento medio verdadero que un menor número de días de prueba. Los investigadores deben controlar sus datos para garantizar que el rendimiento asintótica se alcanza dentro de los 10 días de prueba o modificar el protocolo según sea necesario. Trasesiones INING también se redujeron entre 1 hr y 30 min. El número de sesiones de entrenamiento requeridas no dependerá de la cepa de ratón y algunos ratones puede ser designado arbitrariamente como nonlearners después de un número determinado de sesiones de entrenamiento 18. El número de días de formación necesarios para alcanzar el criterio de avance al paradigma de pruebas ofrece otro índice de motivación social y por lo tanto digno de seguimiento. Los investigadores también pueden querer experimentar con diferentes opciones de recompensa de alimentos para el paradigma de comparación de valencia. Sin embargo, es importante que los ratones de prueba están capacitados inicialmente usando una recompensa puramente social y ensayaron a continuación en el paradigma de motivación social antes de comenzar el paradigma comparación de valencia. Estos paradigmas motivación sociales operantes pueden modificarse y mejorarse mediante la medición de variables adicionales a las indicadas en el protocolo anterior. Por ejemplo, la ubicación de cada ratón en su respectiva cámara se puede seguir usando cusoftware comercial rrently disponible. Además, los comportamientos específicos, incluyendo el contacto de nariz a nariz o vocalizaciones ultrasónicas pueden ser anotados durante las interacciones sociales. Los investigadores pueden continuar experimentar con ajustes en las proporciones utilizadas en el paradigma de la motivación social o con ensayos con la ausencia de un interlocutor social o incluso las comparaciones que involucran otros estímulos detrás de la puerta de guillotina, como un vídeo de una misma especie o incluso una marioneta. Para el paradigma de la comparación de valencia, los análisis de la dinámica de la elección entre los ensayos puede proporcionar más información sobre los cambios en la motivación debido a la saciedad para un tipo de recompensa en particular 18. Si bien estos operantes paradigmas motivación sociales proporcionan una herramienta muy necesaria para cuantificar motivación social en ratones, tienen algunas limitaciones. En primer lugar, estos paradigmas requerir ratones para tener la capacidad cognitiva para hacer asociaciones aprendidas entre la palanca de prensado y la recompensa social. Ciertos modelos de ratón puedetienen déficits en habilidades tanto cognitivas y sociales por lo que es difícil evaluar la motivación social, el uso de estos paradigmas. En segundo lugar, la naturaleza del encuentro social es limitada ya que los ratones sólo se les permite interactuar a través de una rejilla de alambre. Sin embargo, los ratones son todavía capaces de participar con éxito en muchos comportamientos sociales típicos, sobre todo, de nariz a nariz investigaciones. Una limitación final de estos métodos es que son de trabajo intensivo y requieren mucho tiempo para ser completado. La formación y las pruebas a través de ambos paradigmas requiere un mínimo de dos meses de sesiones diarias. Algunos ratones pueden tomar mucho más tiempo para aprender la asociación palanca de presión que se extiende el número necesario de sesiones. Mientras que los paradigmas ciertamente no califican como técnicas de alto rendimiento, los datos que se generan es muy valioso y vale la pena la inversión de trabajo requerido. Sin embargo, para proporcionar una caracterización más completa del comportamiento social de un modelo de ratón particular, se recomienda que estos paradigmas nos seaned en conjunción con otros métodos establecidos de medir el comportamiento social en ratones.

En los últimos años, la relación de los factores genéticos y ambientales a los trastornos de la conducta social, incluyendo trastorno del espectro autista, ha dado lugar al desarrollo de modelos de ratones diseñados para explorar el papel de estos factores en el comportamiento social. Esto ha creado una demanda de nuevas técnicas para la caracterización de la conducta social en ratones, incluyendo una medida cuantitativa de motivación social 1. Hay varios paradigmas establecidos que se pueden utilizar para demostrar la motivación social en ratones, sin embargo; todos ellos tienen severas limitaciones en su capacidad para cuantificar la fuerza de la conducta motivada. Por ejemplo, algunas de las evaluaciones conductuales tempranos incluyen simples observaciones de las interacciones sociales entre los dos roedores que nunca han conocido. Varios comportamientos incluyendo acercarse, siguiendo, oler, y el aseo se miden a menudo, y pueden proporcionar un índice de motivación social. Se llevaron a cabo inicialmente Estos estudiosen ratas de 2-5, y luego más tarde adaptado para su uso en ratones 6,7. La habituación / deshabituación paradigmas de reconocimiento social en el que el animal de ensayo se expone repetidamente a los mismos estímulos animales (habituación) y luego se expone a una novela de animales (deshabituación) también proporcionan una medida de la motivación social 8. Como sugieren las etiquetas, animales típicos se mostrará una respuesta de comportamiento habituado a la presencia repetida de los mismos animales de estímulo pero demostrarán deshabituación, o un retorno a la línea de base, cuando se expone a la novela animal. La respuesta de habituación probable demuestra una disminución en la motivación del ratón de prueba para interaccionar con el ratón estímulo. Paradigmas de la elección social que permiten un ratón de prueba para elegir entre una cámara de vacío y un ratón de estímulo restringido a una cámara diferente también se han utilizado para evaluar la motivación social. Un ensayo general comienza colocando el puntero del ratón en una prueba, cámara central neutral. Algunas versiones de esta tarea implican tethering el ratón estímulo a una cámara 9. Una modificación de esta tarea emplea el uso de un recinto de alambre sobre los ratones de estímulo evitando la inmovilización de los animales de estímulo 10. Más recientemente, una tarea social de preferencia de lugar condicionado fue desarrollado en el que se acondicionaron ratones para asociar visualmente distintas cámaras, ya sea con la presencia o ausencia de un interlocutor social, y luego se deja explorar las cámaras vacías siguiente acondicionado 11. Se considera más tiempo de permanencia en la cámara donde se produjeron con anterioridad emparejamientos sociales para ser un índice de motivación social. Todos los paradigmas anteriores proporcionan datos valiosos relacionados con el fenotipo social de los ratones. Sin embargo, mientras que uno puede observar si un ratón demuestra un &quot;deseo&quot; de buscar la interacción social en los paradigmas anteriores, la fuerza de este &quot;deseo&quot;, es decir., Motivación social, es difícil de medir. La fuerza de la conducta motivada tienetradicionalmente han medido en roedores mediante la creación de un escenario en el que tienen que trabajar con el fin de obtener acceso a la fuente de su motivación. Esto implica generalmente roedores de formación en un paradigma operante implica la alimentación como el factor de motivación. Sin embargo, este método se ha empleado previamente para investigar la motivación social en ratas, pero ya sea que implica el acceso a una pareja sexual para ratas macho o, para las mujeres, acceso a sus propios cachorros (revisado en Matthews et al., 2005) 12,13. Antes del desarrollo de los paradigmas sociales motivación se describen a continuación, sólo había un otro estudio que investigó la motivación social fuera de la motivación sexual utilizando un paradigma operante con los ratones 12. En esta serie de experimentos, ratones Swiss Webster exogámicos fueron entrenadas para presionar una palanca con el fin de obtener acceso a una misma especie del mismo sexo. En un experimento, una latencia reducida significativamente empiece a responder para el acceso a la mous objetivoe se demostró en ratones alojados individualmente en comparación con los ratones alojados en grupo, lo que sugiere una mayor motivación para buscar el acceso social en estos ratones socialmente aislados. En otro experimento de ese mismo estudio, se realizó una comparación entre la solución salina y antagonista de la oxitocina (atosiban) ratones infundidos. Curiosamente, los ratones infundido con las drogas demostraron un aumento significativamente la latencia para comenzar a responder para el acceso al ratón objetivo sugiriendo reducción de la motivación para una recompensa social en estos ratones. Si bien estos experimentos representan un intento de cuantificar noble motivación social en ratones usando el condicionamiento operante, fueron también altamente limitados y se mejoran en gran medida en el uso de los métodos descritos a continuación. Por ejemplo, un defecto fundamental de manifiesto en el primer experimento descrito anteriormente (experimento 2 del estudio actual) fue el uso de los investigadores de sólo 2 ratones objetivo alternaban través de días de prueba. Investigaciones anteriores han demostrado que el reconocimiento social en grupo albergaba-ratones pueden durar por lo menos 7 días previos a la reducción de la investigación social con la exposición repetida a la misma diana 14. Sin embargo, el reconocimiento social en ratas y ratones alojados individualmente-disipa dentro de 1 - 2 hr de modo que las duraciones de la investigación social se mantienen en niveles de línea de base si una exposición repetida a la misma diana es al menos 2 horas después de la exposición inicial 15-17. La latencia reducida de ratones alojados individualmente-empiece a responder para acceso social reportado en la Matthews et al. Experimento pudo haber sido una consecuencia de la falta de reconocimiento social de los ratones de destino a través de días de prueba 12. Este potencial factor de confusión se controla en los métodos a continuación utilizando un novedoso ratón blanco en cada día de la prueba. También, en ambos experimentos del estudio Matthews et al. Describen anteriormente, no hubo informó diferencias en el número total de prensas de palanca hechas entre los grupos. Es posible que una diferencia en el total de prensas de palanca podría tener seaen detectar si los investigadores utilizaron una proporción progresivamente creciente de respuestas para premiar como se utiliza en nuestro diseño de la investigación se describe a continuación. Además, el acceso al ratón objetivo fue controlado manualmente por el experimentador, levantando una caja que cubre el objetivo. El uso de una puerta de guillotina controlada automáticamente para el acceso al ratón objetivo elimina la posibilidad de artefacto debido a la presencia del experimentador. De hecho, con el fin de automatizar completamente los paradigmas operantes motivación social, el equipo de investigación se ha personalizado como se detalla a continuación.

<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

En este protocolo, motivación social se mide en ratones a través de un par de paradigmas de condicionamiento operante. Para llevar a cabo los experimentos, de dos cámaras cajas de transporte estaban equipados con dos palancas operantes (izquierda y derecha) y un receptáculo de alimentos en una cámara, que entonces fue dividida de la segunda cámara por una puerta de guillotina automatizado cubierto por una rejilla de alambre. Diferentes ratones de estímulo, girar a través de días de pruebas, sirvieron como estímulo sociales detrás de la rejilla de alambre, y eran accesibles solamente a raíz de la apertura de la puerta de guillotina. Ratones de prueba fueron entrenados para palanca de prensa con el fin de abrir la puerta y obtener acceso a la pareja de estímulo durante 15 s. El número de prensas de palanca necesarios para obtener la recompensa social, aumentado progresivamente en un horario fijo de 3. sesiones de prueba terminó después de ratones de prueba se detuvieron palanca de presión durante 5 minutos consecutivos. La última relación de punto de interrupción o reforzado se puede utilizar como una medida cuantitativa de la motivación social. Para el segundo paradigma, test ratones fueron entrenados para discriminar entre prensas de palanca izquierdo y derecho con el fin de obtener una recompensa, ya sea de alimentos o la recompensa social. Los ratones fueron recompensados ​​por cada 3 prensas de cada palanca respectiva. El número de alimentos y sociales recompensas puede ser comparado como una medida del valor que se da a cada uno recompensa. La proporción de cada tipo de recompensa también se puede comparar entre las cepas de ratón y el cambio en esta relación se puede controlar dentro de las sesiones de pruebas para medir la saciedad con un tipo de recompensa dada. Ambos de estos paradigmas de condicionamiento operante son muy útiles para la cuantificación de motivación social en modelos de ratón de autismo y otros trastornos de la conducta social.

Este protocolo se ha usado para comparar la prosocial C57BL / 6J cepa de ratón endogámico con la cepa de ratón endogámico BTBR que se ha informado anteriormente para mostrar disminuye en el comportamiento social 10,18. También se ha utilizado para caracterizar la motivación social en diferentes cepas de ratón knockout hipótesis de haber ya sea aumento o disminución de la motivación social. Los resultados publicados anteriormente que comparan la C57BL / 6J y BTBR puras cepas de ratón se muestran en la Figura 1. Estos resultados demostraron la disminución de motivación social para los ratones BTBR en comparación con los ratones C57BL / 6J. El paradigma Valence Comparación también demostrado disminución de la motivación de alimentos para los ratones BTBR que sugieren una disminución global de la conducta motivada para esta cepa (Figura 1B). Figura 2A presenta algunos datos preliminares no publicados que comparan los hermanos de tipo salvaje de la cepa fondo C57BL / 6 con heterocigotos y homozygonos nocaut hermanos con producto de proteína reducida o ausente de un gen (gen X) la hipótesis de promover la motivación social. Figura 2B presenta algunos datos preliminares no publicados que comparan los hermanos de tipo salvaje de la cepa fondo C57BL / 6 a los hermanos knockout heterocigotos con proteína reducida producto de un gen (gen Y) la hipótesis de reducir la motivación social. Los datos preliminares de cada uno de estos estudios apoyan cada hipótesis respectivo y demuestran aún más el valor de los paradigmas motivación social operantes descritos. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig1.jpg" /> Figura 1. resultados publicados previamente de la motivación social y de valencia paradigmas de comparación. (A) El punto de ruptura media de forma individual alojada-(IH) ratones B6, (GH) B6 ratones alojados en grupo y ratones BTBR alojados en grupo a través de los últimos 10 días de pruebas en la tarea motivación social. Habíaun total de 9 ratones en cada grupo. Individualmente y B6 ratones alojados en grupo, realizan de manera similar, pero había una diferencia significativa entre los ratones B6 y BTBR alojados en grupo (t = 2.741, df = 16, p = 0,015). (B) El número medio de recompensas de comida y recompensas sociales para los ratones B6 y BTBR alojados en grupo a través de las últimas 10 sesiones del paradigma de la comparación de valencia. Ambos grupos de ratones obtuvieron significativamente más recompensas de comida que las recompensas sociales (BTBR: t = 3.551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9.478, df = 8, p &lt;0,001). Sin embargo, los ratones BTBR adquirieron una cantidad significativamente menor recompensas de comida que los ratones B6 y también el menor número de recompensas sociales (t = 3.321, df = 16, p = 0,004). Figura modificado a partir de Referencia 18. <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig2.jpg" /> Figura 2. Los resultados representativos de investigación inédita que utiliza el paradigma de la motivación social. (A) Media (punto de interrupciónreforzada última ratio) logrado antes los ratones detuvo palanca de presión durante 5 minutos. Para gen X, un total de 12 WT, 7 HET y 6 KO ratones se pusieron a prueba en el paradigma de la motivación social. ANOVA reveló una diferencia significativa entre los genotipos (F = 7,18, df = 2, 22, p = 0,004). Pruebas post hoc de Tukey HSD mostraron que los ratones KO realizó significativamente por debajo de los controles WT. (B) para el gen Y, un total de 8 HET y 6 ratones WT fueron probados. Un muestras t-test independiente reveló una diferencia significativa entre los genotipos (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * Indica una diferencia significativa de los ratones WT en el nivel 0,05 alfa.

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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.

La cuantificación de la motivación social en ratones utilizando Condicionamiento operante

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 vistas.  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. 

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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.

Contextuales y complementada el condicionamiento del miedo de prueba utilizando un sistema de análisis de vídeo en ratones

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 ...

Investigación

Comportamiento

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.

Traza el condicionamiento del miedo en ratones

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.

Procedimientos operantes para la evaluación de la flexibilidad conductual en ratas

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.

La Junta Agujero Modificado - Medición de Comportamiento, Cognición e interacción social en ratones y ratas

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).

La dimensión social del estrés: Manipulaciones experimentales de Apoyo Social e Identidad Social en el Trier Social Estrés Prueba

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.

Eyeblink Condicionamiento clásico bigote-señalado en la cabeza de ratones fijo

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.

El examen de recuperación de memoria en la infancia y la niñez Uso de la imitación provocada Paradigma

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.

Una operante intra / extra-dimensional Conjunto de cambio de tareas para ratones

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.

Tarea de acondicionamiento de operandos para medir la preferencia de la canción en los pinzones de cebra

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.

Seguimiento de ratas en cámaras de acondicionamiento de operantes utilizando una cámara de vídeo casera versátil y 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 ...