Nous remercions le Conseil de recherches Faculté à l&#39;Université Azusa Pacific pour le soutien de la subvention. Nous remercions également Ashley Schneider, Michael Gregg, et Hannah échantillon pour le support technique.

Cette recherche a été approuvé par le Comité institutionnel de protection et d&#39;utilisation des animaux Azusa Pacific University. Toutes les procédures impliquant des animaux ont été effectuées en suivant les recommandations du Guide pour le soin et l&#39;utilisation des animaux de laboratoire par les Instituts nationaux de la santé. 1. Modification des Appareils de motivation sociale et Valence comparaison essai Paradigmes <ol><li> Afin de tester la souris dans les tâches opérant de comportement social, de modifier boîtes centre de la navette modulaire de canal. Ces boîtes de navette mesurent 44 cm x 17,3 cm et sont faits de plexiglas et en acier inoxydable. </li><li> Modifier une porte guillotine programmable par le montage d&#39;une grille de fil à la face de l&#39;encadrement de la porte. La grille de fil doit permettre un contact social limité, mais ne permettra pas les souris pour traverser d&#39;une chambre à l&#39;autre. </li><li> Utilisation de la porte guillotine programmable, diviser chaque boîte en deux chambres: chacun mesurant environ 22 cm x 17,3 cm. Désigner une chambre comme echambre de test e et l&#39;autre comme la chambre cible. </li><li> Passer leviers de souris dans la chambre de test sur la paroi opposée de la porte guillotine. Passer un liquide alimentaire réceptacle de godet entre les deux leviers de souris. </li><li> Programme des leviers de souris à ouvrir le porte guillotine ou présenter une récompense en nourriture liquide, selon le paradigme de test. </li><li> Connectez un bouton de poche pour l&#39;appareil et le programme pour ouvrir la porte guillotine (pour le façonnage manuel de souris de test). </li><li> Monter chaque boîte de navette avec un contrôleur à huit canaux I / R pour surveiller l&#39;activité sur le sol de la grille métallique de chaque chambre. Monter une caméra vidéo numérique USB-dessus de la chambre d&#39;essai et le connecter à un ordinateur. Joindre l&#39;ensemble du dispositif à l&#39;intérieur d&#39;une cabine de son atténuation mélamine. </li><li> Exécutez les programmes opérant à l&#39;aide de programmes personnalisés écrits dans le laboratoire. </li></ol> 2. Façonner la souris pour la motivation paradigme social <ol><li> Placez une souris d&#39;essai dans le test chambre et un âge et une relance de la souris sexe appariés dans la chambre cible. </li><li> Former la souris de test pour appuyer sur les leviers pour ouvrir la porte à guillotine en utilisant la méthode de la mise en forme ou le renforcement des approximations successives à la réponse opérant souhaitée. Au cours de cette procédure de mise en forme, de livrer renfort manuellement en appuyant sur le bouton de poche programmé pour contrôler la porte guillotine. Remarque: Le renforcement est constitué d&#39;ouverture de la porte guillotine pendant 15 secondes, permettant ainsi l&#39;accès à la souris de stimulation à travers la grille métallique. </li><li> Observez la souris dans la chambre d&#39;essai avec l&#39;appareil photo monté au-dessus de la chambre de test. </li><li> Former chaque souris dans une série de 30 min séances quotidiennes jusqu&#39;à ce qu&#39;ils démontrent au moins 10 réponses opérant (presses de levier) dans 3 sur 5 séances d&#39;essais consécutifs. Tournez souris dans les boîtes de navette à l&#39;aide de l&#39;assignation aléatoire. </li><li> Si la souris ne parviennent pas à ce critère, après 30 séances d&#39;entraînement quotidiennes, retirez les souris de l&#39;expérience et designate que les non-apprenants. Remarque: Le nombre de séances d&#39;entraînement quotidiennes peut être prolongée au-delà de 30 en fonction des préférences des chercheurs. </li><li> Alterner les souris de stimulation utilisés lors de la conformation de telle sorte qu&#39;une souris différente est utilisée tous les jours. </li><li> Boîtes de navette propres entre chaque session de formation utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70%. En outre, suite à l&#39;achèvement de l&#39;essai de chaque jour, nettoyer tous les équipements en utilisant un détergent désinfectant. </li></ol> 3. Test de la souris dans la motivation paradigme social <ol><li> Placez une souris formés d&#39;essai dans la chambre de test et un âge et une relance de la souris sexe appariés dans la chambre cible. Au cours des essais, utiliser un pool d&#39;au moins 10 souris de relance à attribuer à chaque souris de test afin que les souris de relance ne sont répétées après 10 séances quotidiennes d&#39;essai. Ne pas utiliser la souris de relance utilisés pendant le façonnage pour les essais. </li><li> Programmer la porte guillotine pour ouvrir sur un calendrier de rapport progressif de renforcement de sorte que le nombre de re opérantréponses (presses de levier) nécessaires pour obtenir la récompense sociale du 15 accès sec à la souris cible augmente arithmétiquement par un taux fixe de 3 chaque essai. </li><li> Programmer les séances d&#39;essais pour mettre fin lorsque la souris de test arrête levier de pression pendant cinq minutes consécutives. </li><li> Notez la dernière achevée (renforcé) rapport que le point d&#39;arrêt. Utilisez cette mesure dépendante comme un indice de motivation sociale. Testez chaque souris pendant 20 séances quotidiennes consécutives ou pendant au moins 10 séances d&#39;essais après que les niveaux de performance asymptotiques sont observées. </li><li> Essuyez boîtes de navette entre chaque séance d&#39;essais utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70% et après l&#39;achèvement de l&#39;essai de chaque jour à l&#39;aide d&#39;un détergent désinfectant. </li></ol> 4. Valence Comparaison des social Versus récompense alimentaire <ol><li> Après que toutes les souris complètent le paradigme de motivation sociale, tester ces mêmes souris dans une tâche destinée à comparer la valence de la récompense sociale que d&#39;une récompense alimentaire. </li><li> Programme un levierpour ouvrir la porte à guillotine et présenter la récompense sociale pendant 15 s et programmer le levier opposée à présenter une récompense alimentaire liquide pendant 15 s. Remarque: La récompense de la nourriture liquide utilisé dans ce protocole est composée de lait évaporé sucré avec 0,2% de saccharose. Préparer une quantité suffisante (typiquement 500 ml) pour présenter plusieurs reprises récompenses de 0,02 ml à chaque souris. </li><li> Attribuer souris d&#39;essai alternant éventualités levier / récompense pour contrôler les biais de levier potentiels parmi les souris. Ainsi, attribuer la moitié des souris de chaque groupe de test à un levier gauche / récompense alimentaire et le levier droit / sociale d&#39;urgence de récompense et l&#39;autre moitié à un levier gauche récompense / social et levier de droite / récompense alimentaire d&#39;urgence. </li><li> Former les souris pour la comparaison de valence sociale contre récompense alimentaire. <ol><li> Placer une souris d&#39;essai dans la chambre d&#39;essai et passer l&#39;âge et le sexe de stimulus souris appariées dans la chambre de cible. </li><li> Faire un seul levier / récompenser urgence actif au cours de chaque session de formation. La formation est constituéede six séances de 1 h qui alternent entre les contingences chaque jour. Souris de relance suppléants attribués à chaque souris d&#39;essai tous les deux de la session de récompense sociale. </li><li> Maintenir les souris sur leur régime chow ad libitum pendant la formation et les tests avec la récompense alimentaire. La privation de nourriture est inutile pour le conditionnement opérant chez la souris avec l&#39;utilisation de la solution de saccharose et le lait évaporé 18. </li></ol></li><li> Test de la souris pour la comparaison de valence de la récompense sociale par rapport aux aliments. <ol><li> Programmer l&#39;horaire de renfort à un ratio fixe de 3: 1, de sorte que chaque troisième presse de levier est renforcée, mais seulement par sa récompense associée respective. </li><li> séances d&#39;essais de programme à exécuter pendant 60 min. </li><li> Placer une souris d&#39;essai dans la chambre d&#39;essai et passer l&#39;âge et le sexe de stimulus souris appariées dans la chambre de cible. Remarque: Le même groupe de 10 souris de relance utilisés dans la tâche de motivation sociale peut être utilisée à nouveau, mais affecté aux souris d&#39;essai en utilisant une rotation de 10 jours. </li><li> Test la souris en 20 séances quotidiennes suivantes les 6 jours de formation ou pour au moins 10 séances quotidiennes suite à l&#39;observation des niveaux de performance asymptotique. Les mesures dépendantes primaires pour ce paradigme est le nombre total de presses à levier pour chaque type de récompense. </li><li> Encore une fois, essuyer boîtes de navette entre les sessions de test en utilisant de l&#39;alcool éthylique à 70% et après chaque journée de test en utilisant un détergent désinfectant. </li></ol></li></ol>

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L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+social+conditioned+place+preference+in+BTBR+T+tf/J+mice:+relevance+for+social+motivation+testing+in+rodent+models+of+autism.">Absence of social conditioned place preference in BTBR T+tf/J mice: relevance for social motivation testing in rodent models of autism.</a> Behav Brain Res. 233, 99-104 (2012).</li><li>Matthews, T. J., Abdelbaky, P., Pfaff, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+and+sexual+motivation+in+the+mouse.">Social and sexual motivation in the mouse.</a> Behav Neurosci. 119, 1628-1639 (2005).</li><li>Lee, A., Clancy, S., Fleming, A. 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Les auteurs ont aucun intérêt financier concurrentes.

Les paradigmes de motivation sociale opérant décrites dans cet article sont de puissants outils pour la caractérisation du comportement social dans des modèles murins de maladies humaines. Plutôt que de permettre à une souris d&#39;essai pour choisir passivement une rencontre sociale, ces paradigmes exigent des efforts de la souris de test afin d&#39;obtenir une récompense sociale. Le montant de l&#39;effort qu&#39;une souris d&#39;essai est prête à produire pour obtenir la récompense sociale fournit une mesure quantitative de la motivation sociale. En outre, grâce à la comparaison de valence paradigme, comportement motivé peut être comparée entre les différents types de récompenses différentes. Ces deux paradigmes opérant peut être utilisé pour évaluer les motivations sexuelles et parentales ainsi en présentant le stimulus approprié sur le côté opposé de la porte guillotine. Le développement de ces paradigmes de motivation sociaux impliqué le dépannage de plusieurs variables clés. Par exemple, grâce à des études pilotes la quantité de temps que la récompense sociale is présenté a été abaissé de 30 sec à 15 sec. Bien que ce temps est suffisant pour les interactions sociales entre les souris de test et de relance, la recherche future peut optimiser la quantité de temps pour la récompense sociale. De même, le ratio de levier augmentant progressivement presses à récompenses sociales a été abaissé d&#39;un taux fixe de 5 à 3 sur la base de la recherche de pilote. Le nombre de jours nécessaires pour atteindre levier asymptotique appuyant sur le comportement a été initialement évalué à travers 30 jours de séances quotidiennes de test. Il a été déterminé que la plupart des souris atteignent asymptote en 7 jours de sorte que le nombre de séances d&#39;essais a été abaissé à 20. La performance quotidienne ne fluctue cependant, si la moyenne des données au cours des 10 derniers jours assure la performance asymptotique tout en offrant un meilleur indice de la vraie performance moyenne que moins de jours de test. Les chercheurs doivent surveiller leurs données afin de garantir que la performance asymptotique est atteint dans les 10 jours de test ou de modifier le protocole que nécessaire. Traséances de INING ont également été abaissées de 1 h 30 min. Le nombre de sessions de formation requis ne dépend de la souche de souris et des souris peut être arbitrairement désigné comme nonlearners après un nombre fixe de 18 sessions de formation. Le nombre de jours nécessaires pour atteindre le critère d&#39;avancement au paradigme de test de formation fournit un autre indice de la motivation sociale et est donc digne de suivi. Les chercheurs peuvent aussi vouloir expérimenter avec différentes options de récompense alimentaire pour la comparaison de valence paradigme. Cependant, il est important que les souris de test sont d&#39;abord formés en utilisant une récompense purement sociale et ensuite testés dans le paradigme de motivation sociale avant de commencer le comparateur de valence paradigme. Ces paradigmes de motivation sociale opérant peuvent être modifiés et améliorés par la mesure d&#39;autres variables que celles indiquées dans le protocole ci-dessus. Par exemple, l&#39;emplacement de chaque souris dans sa chambre respective peut être suivi à l&#39;aide currently disponible logiciels commerciaux. En outre, les comportements spécifiques, y compris le contact nez-à-nez ou vocalisations ultrasoniques peuvent être marqués au cours des interactions sociales. Les chercheurs peuvent poursuivre l&#39;expérience avec des ajustements aux ratios utilisés dans le paradigme de la motivation sociale ou avec des essais portant sur l&#39;absence d&#39;un partenaire social ou même des comparaisons impliquant d&#39;autres stimuli derrière la porte guillotine comme une vidéo d&#39;un congénère ou même une marionnette. Pour la comparaison de valence paradigme, les analyses de la dynamique des choix entre les essais peuvent fournir de plus amples informations concernant les changements dans la motivation due à satiété pour un type particulier de récompense 18. Bien que ces paradigmes de motivation sociaux opérant fournissent un outil très nécessaire pour quantifier la motivation sociale chez la souris, ils ont certaines limites. Tout d&#39;abord, ces paradigmes exiger souris d&#39;avoir la capacité cognitive de faire des associations savantes entre le levier de pressage et la récompense sociale. Certains modèles de souris peutavoir des déficits dans les capacités à la fois cognitives et sociales qui rend difficile d&#39;évaluer la motivation sociale en utilisant ces paradigmes. Deuxièmement, la nature de la rencontre sociale est limitée que les souris ne sont autorisés à interagir à travers une grille métallique. Cependant, les souris sont encore capables de s&#39;engager avec succès dans de nombreux comportements sociaux typiques, notamment, le nez-à-nez enquêtes. Une limitation définitive de ces méthodes est qu&#39;elles sont de main-d&#39;oeuvre et nécessitent beaucoup de temps à être complété. La formation et les tests à travers les deux paradigmes nécessite un minimum de deux mois de séances quotidiennes. Certaines souris peuvent prendre beaucoup plus de temps à apprendre l&#39;association de pression de levier étirant le nombre requis de séances. Alors que les paradigmes ne certainement pas qualifier les techniques à haut débit, les données qu&#39;ils génèrent est très précieux et la valeur de l&#39;investissement de la main-d&#39;œuvre nécessaire. Toutefois, afin de fournir une caractérisation plus complète du comportement social d&#39;un modèle de souris particulier, il est recommandé que ces paradigmes être noused en conjonction avec d&#39;autres méthodes établies de mesure de comportement social chez les souris.

Au cours des dernières années, le lien entre les facteurs génétiques et environnementaux à des troubles du comportement social, y compris les troubles du spectre de l&#39;autisme, a conduit à l&#39;élaboration de modèles de souris conçus pour explorer le rôle de ces facteurs dans le comportement social. Cela a créé une demande pour de nouvelles techniques pour la caractérisation du comportement social chez les souris, y compris une mesure quantitative de la motivation sociale 1. Il existe plusieurs paradigmes établis qui peuvent être utilisés pour démontrer la motivation sociale chez la souris, cependant; ils ont tous des limitations sévères sur leur capacité à quantifier la résistance de la conduite motivée. Par exemple, certaines des premières évaluations comportementales inclus simples observations d&#39;interactions sociales entre les deux rongeurs qui ont jamais rencontré. Plusieurs comportements, y compris l&#39;approche, à la suite, en reniflant, et le toilettage sont souvent mesurés, et peuvent fournir un indice de motivation sociale. Ces études ont été réalisées au départ2-5 chez le rat, et puis plus tard adapté pour une utilisation dans des souris 6,7. Accoutumance / déshabituation paradigmes de reconnaissance sociale dans laquelle l&#39;animal d&#39;essai est exposé à plusieurs reprises pour le même stimulus animale (accoutumance) et ensuite exposées à un animal roman (de déshabituation) fournissent également une mesure de la motivation sociale 8. Comme les étiquettes suggèrent, animaux typiques vont afficher une réponse comportementale habitués à la présence répétée des mêmes animaux de relance, mais démontreront déshabituation, ou un retour à la ligne de base, lorsqu&#39;il est exposé au roman animal. La réponse de l&#39;accoutumance démontre probablement une baisse de la motivation de la souris de test à interagir avec la souris de relance. Paradigmes de choix sociaux permettant une souris de test de choisir entre une chambre vide et une souris de relance limité à une chambre différente ont également été utilisés pour évaluer la motivation sociale. Un essai commence généralement en plaçant la souris de test dans une chambre centre neutre. Certaines versions de cette tâche impliquent tethering la souris de relance pour une chambre 9. Une modification de cette tâche employait l&#39;utilisation d&#39;une enceinte de fil sur les souris de relance en évitant d&#39;attacher les animaux de relance 10. Plus récemment, une tâche de préférence de place conditionnée sociale a été développé dans lequel les souris ont été conditionnés à associer chambres visuellement distinctes avec la présence ou l&#39;absence d&#39;un partenaire social, puis permis d&#39;explorer les chambres vides suivante conditionné 11. Plus le temps passé dans la chambre où appariements sociaux survenus précédemment est considérée comme un indice de motivation sociale. Toutes les paradigmes ci-dessus fournissent des données précieuses sur le phénotypage sociale de souris. Cependant, alors que l&#39;on peut observer si une souris démontre un «désir» de demander l&#39;interaction sociale dans les paradigmes ci-dessus, la force de ce «désir», ie., La motivation sociale, est difficile à mesurer. La force de comportement motivé atraditionnellement été mesurée chez les rongeurs en créant un scénario dans lequel ils doivent travailler afin de gagner accès à la source de leur motivation. Cela implique généralement des rongeurs de formation dans un paradigme opérant impliquant alimentaire comme facteur de motivation. Cependant, cette méthode a déjà été utilisée pour étudier la motivation sociale chez les rats, mais soit impliquant l&#39;accès à un partenaire sexuel chez les rats mâles ou, pour les femmes, l&#39;accès à leurs propres chiots (revue dans Matthews et al., 2005) 12,13. Avant le développement des paradigmes de motivation sociales décrites ci-dessous, il n&#39;y avait qu&#39;une seule autre étude qui a enquêté sur la motivation sociale en dehors de la motivation sexuelle en utilisant un paradigme opérant avec des souris 12. Dans cette série d&#39;expériences, des souris Swiss Webster consanguines ont été entraînés à appuyer sur un levier afin d&#39;accéder à un congénère de même sexe. Dans une expérience, une latence significativement réduit pour commencer réponse pour l&#39;accès à la cible mouse a été démontrée chez la souris individuellement logés par rapport à des souris logés en groupe, suggérant une motivation accrue à demander l&#39;accès social dans ces souris socialement isolés. Dans une autre expérience de cette même étude, une comparaison a été faite entre une solution saline et oxytocine antagoniste (atosiban) de souris perfusées. Fait intéressant, les souris de médicaments infusé ont montré une augmentation significative de la latence commencer réponse pour l&#39;accès à la cible souris suggérant motivation réduite pour une récompense sociale chez ces souris. Bien que ces expériences représentent une noble tentative de quantifier motivation sociale chez la souris en utilisant le conditionnement opérant, ils étaient également très limitées et sont grandement améliorées en utilisant les méthodes décrites ci-dessous. Par exemple, un défaut fondamental apparente dans la première expérience décrite ci-dessus (expérience 2 de l&#39;étude réelle) était l&#39;utilisation de seulement 2 souris cibles alterné au fil des jours de test des chercheurs. Des recherches antérieures ont montré que la reconnaissance sociale dans le groupe-logéssouris peuvent durer pendant au moins 7 jours précédant l&#39;enquête sociale réduite avec une exposition répétée à la même cible 14. Toutefois, la reconnaissance sociale chez les rats et les souris individuellement logés dissipe dans les 1 - 2 h de sorte que la durée de l&#39;enquête sociale demeurent à des niveaux de référence si une exposition répétée à la même cible est d&#39;au moins 2 heures après l&#39;exposition initiale 15-17. Le temps de latence réduit de souris individuellement logés pour commencer de répondre pour l&#39;accès social indiqué dans le Matthews et al. Expérience peut avoir été une conséquence de l&#39;absence de reconnaissance sociale des souris cibles au fil des jours de test 12. Cette confondre potentiel est contrôlée par les méthodes suivantes en utilisant une nouvelle souris cible sur chaque jour de test. En outre, dans les deux expériences de l&#39;étude Matthews et al. Décrit ci-dessus, il n&#39;y avait pas signalé différences dans le nombre total de presses à levier effectués entre des groupes. Il est possible que la différence dans le total des presses de levier pourrait avoir êtreen détecté si les chercheurs ont utilisé un taux augmentant progressivement de réponses pour récompenser tel qu&#39;il est utilisé dans notre conception de la recherche décrit ci-dessous. En outre, l&#39;accès à la souris cible a été contrôlé manuellement par l&#39;expérimentateur, en soulevant une boîte qui couvrait la cible. L&#39;utilisation d&#39;une porte à guillotine automatiquement contrôlée pour l&#39;accès à la souris cible élimine la possibilité de l&#39;objet en raison de la présence de l&#39;expérimentateur. En fait, afin d&#39;automatiser entièrement la motivation sociale paradigmes opérant, l&#39;équipement de recherche a été personnalisé comme détaillé ci-dessous.

<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

Dans ce protocole, la motivation sociale est mesurée chez la souris à travers une paire de paradigmes de conditionnement opérant. Pour réaliser les expériences, à deux chambres boîtes de navette sont équipées de deux leviers opérant (gauche et droite) et un récipient d&#39;aliments dans une chambre, qui a été ensuite séparée de la deuxième chambre par une porte à guillotine automatisé couvert par une grille métallique. Souris de relance différents, tournés au fil des jours de test, a servi de stimulus sociale derrière la grille métallique, et étaient visibles après l&#39;ouverture de la porte guillotine. souris d&#39;essai ont été formés pour presse à levier pour ouvrir la porte et accéder au partenaire de relance pendant 15 sec. Le nombre de pressions de levier nécessaires pour obtenir la récompense sociale progressivement augmenté sur un calendrier fixe de 3. Les sessions de test est terminée après souris d&#39;essai arrêtés levier de pression pendant 5 minutes consécutives. Le dernier rapport ou point d&#39;arrêt renforcée peuvent être utilisées comme une mesure quantitative de motivation sociale. Pour la deuxième paradigme, tapprox souris ont été formés pour discriminer entre presses à levier gauche et droite afin d&#39;obtenir soit une récompense alimentaire ou la récompense sociale. Les souris ont été récompensés pour tous les 3 presses de chaque levier respectif. Le nombre de récompenses alimentaires et sociaux peut être comparé comme une mesure de la valeur accordée à chaque récompense. Le rapport de chaque type de récompense peut aussi être comparée entre les souches de souris et de la variation de ce ratio peut être surveillée dans les sessions de tests pour mesurer la satiété avec un type de récompense donnée. Ces deux paradigmes de conditionnement opérant sont très utiles pour la quantification de la motivation sociale dans des modèles murins de l&#39;autisme et d&#39;autres troubles du comportement social.

Ce protocole a été utilisé pour comparer la C57BL / 6J souche de souris consanguine prosocial avec la souche de souris consanguine BTBR qui a été précédemment rapporté pour montrer diminue dans le comportement social 10,18. Il a également été utilisée pour caractériser la motivation sociale dans différentes souches de souris knockout hypothétiques avoir augmenté ou diminué la motivation sociale. Comparant les résultats publiés antérieurement la souris C57BL / 6J et souches de souris consanguines BTBR sont présentés sur la figure 1. Ces résultats ont démontré une diminution motivation sociale BTBR pour les souris par rapport à des souris C57BL / 6J. Le paradigme Comparaison Valence également démontré diminué la motivation alimentaire pour les souris BTBR suggérant une diminution globale de comportement motivé pour cette souche (figure 1B). Figure 2A présente des données préliminaires non publiées comparant les frères et sœurs de type sauvage de la souche C57BL / 6 de fond avec hétérozygotes et homozygonous Knockout frères et sœurs avec produit protéique réduite ou absente d&#39;un gène (gène X) ont émis l&#39;hypothèse de promouvoir la motivation sociale. Figure 2B présente certaines données préliminaires non publiées comparant les frères et sœurs de type sauvage de la souche C57BL / 6 de fond aux frères et sœurs de knock-out hétérozygotes produit protéique réduite de un gène (gène Y) a émis l&#39;hypothèse de réduire la motivation sociale. Les données préliminaires de chacune de ces études appuient chaque hypothèse respectif et démontrent en outre la valeur des paradigmes de motivation sociale opérant décrites. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig1.jpg" /> Figure 1. résultats publiés antérieurement de la motivation sociale et de valence comparaison paradigmes. (A) Le point de rupture moyenne de individuellement logés (IH) souris B6, (GH) souris B6 logé des groupes, et les souris BTBR logés en groupe, dans les 10 derniers jours d&#39;essais dans la tâche de motivation sociale. Il y avaitun total de neuf souris dans chaque groupe. Individuellement et souris B6 logés en groupe, une performance similaire mais il y avait une différence significative entre les souris B6 et BTBR logés en groupe (t = 2,741, df = 16, p = 0,015). (B) Le nombre moyen de récompenses alimentaires et récompenses sociales pour les souris B6 et BTBR logés en groupe à travers les 10 dernières séances de la comparaison de valence paradigme. Les deux groupes de souris obtenues de manière significative plus de récompenses alimentaires que récompenses sociales (BTBR: T = 3,551, df = 8, p = 0,007; B6: t = 9,478, df = 8, p &lt;0,001). Cependant, les souris BTBR acquis beaucoup moins de récompenses alimentaires que les souris B6 et aussi le plus petit nombre de récompenses sociales (t = 3.321, df = 16, p = 0,004). Figure modifiée à partir de la référence 18. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/53009/53009fig2.jpg" /> Figure 2. Les résultats représentatifs de recherches inédites en utilisant le paradigme de la motivation sociale. (A) de point d&#39;arrêt (Meandernière renforcé ratio) réalisés avant la souris arrêté levier de pression pendant 5 min. Pour le gène X, un total de 12 WT, 7 HET, et 6 souris KO ont été testés dans le paradigme de la motivation sociale. ANOVA a révélé une différence significative entre les génotypes (F = 7,18, df = 2, 22, p = 0,004). Les tests post hoc de Tukey HSD montré que les souris KO effectuée nettement inférieur contrôles WT. (B) Pour gène Y, un total de 8 HET et 6 souris WT ont été testés. Une échantillons t-test indépendant a révélé une différence significative entre les génotypes (t = 2,26, df = 8,97, p = 0,05). * Indique une différence significative de souris WT au niveau .05 alpha.

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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.

Quantifier Motivation sociale chez la souris utilisant Conditionnement opérant

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 vues.  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.

Contextuelles et Cued conditionnement de la peur de test en utilisant un système d&#39;analyse de la vidéo chez des souris

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 ...

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Sciences du comportement

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 conditionnement de la peur chez la souris

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.

Procédures opérant pour apprécier la flexibilité comportementale chez le rat

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.

Le Conseil Trou modification - Comportement, cognition et l&#39;interaction sociale souris et des rats de mesure

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 dimension sociale du stress: Manipulations expérimentales de soutien social et l&#39;identité sociale dans le 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 ...

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.

Moustaches de signalisation eyeblink conditionnement classique chez les souris de tête-fixe

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.

Examen Rappel Mémoire du nourrisson et de la petite enfance Utilisation du élicitées 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.

Une opérant intra / extra-dimensionnelle Set-shift Groupe pour souris

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.

Tâche de conditionnement d'opéra pour mesurer la préférence de chanson dans les pinsons de zèbre

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.

Suivi des rats dans les chambres de conditionnement Operant à l’aide d’une caméra vidéo maison polyvalente et 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 ...