쥐의 사회 조직 및 상호 작용을 조사하기 위한 복잡한 다이빙-음식 작업

요약

이 프로토콜은 쥐 모델에서 사회적 계층 구조를 검사하는 방법을 설명합니다. 쥐는 수중 다이빙과 수영의 의지에 따라 뚜렷한 계층 구조를 형성하는 복잡한 다이빙 용 음식 작업을 수행하여 음식 펠릿을 얻습니다. 이 방법은 소그룹으로 매우 사회적인 동물 들 간의 의사 결정 과 사회적 관계를 이해하는 데 사용됩니다.

초록

상태에 영향을 미칠 수 있는 중요 한 동기부여는 많은 종에 대 한, 사회 계층 구조 행동에 영향을 미치는. 지배적 인 복종 관계를 포함하는 사회적 계층 구조는 동물과 인간 사회 모두에서 일반적입니다. 이러한 관계는 다른 사람과의 상호 작용및 환경과의 상호 작용에 의해 영향을 받을 수 있으므로 통제된 연구에서 분석하기가 어렵습니다. 단순한 지배 계층 구조보다는 이 형성은 쥐가 침략을 피할 수 있는 복잡한 프레젠테이션을 가지고 있습니다. 상태는 정체되거나 변경할 수 있으며 복잡한 사회 계층화를 초래합니다. 여기서 우리는 설치류 사회 계층 구조와 행동 상호 작용을 조사하기 위한 복잡한 다이빙-포 푸드 작업을 설명합니다. 이 동물 모형은 우리가 정신 병과 사회 적인 조직의 넓은 범위 사이 관계를 평가하는 것을 허용할 수 있습니다, 사회적인 역기능에 치료의 효력을 공부하는 것은 물론.

서문

쥐는 사회적인 행동을 이해하는 이상적인 모델이며 의사 결정과 어떻게 관련이 있는지를 이해하는 데 이상적인 모델입니다. 쥐는 지배적이고 복종하는 관계에 근거하여 계층적 그룹으로 자신을 분할합니다. 쥐는 다른^쥐의결정에 따라 변화하는 협력, 위험 관리, 기만적인 행동 및 행동을 표현하는 작업에 대해 훈련될 수 있다^1,2. 이러한 행동을 표현하는 쥐 모델의 연구는 사회적 구조와 인간 심리학의 관련성과의 의사 결정과의 관계를 이해하는 데 도움이 됩니다.

필요한 자원으로서, 음식에 대한 접근은 쥐³사이의 사회 조직에 대한 주요 이유입니다. 순진한 쥐는 음식에 대한 접근이 제한된 상황에서 사회적 상호 작용 및 분화에 관여하는 것을 관찰되어^{왔으며,1,2,4,5,6,7,8.} 한 연구에서는, 성인 쥐는 음식에 접근하기 위해 수중 터널을 건너 터널을 통해 다시 케이지^9에음식을 가져와야했습니다. 각 그룹 내의 개별 쥐는 음식을 얻는 그들의 방법에 따라 분류될 수 있었습니다. 두 가지 행동 프로필이 나타났습니다: 첫 번째는 "캐리어"입니다, 누가 다이빙과 피더에 수중 수영, 펠릿을 얻고, 그들은 케이지로 다시 수영으로 입에 펠릿을 개최. 두 번째 그룹은 "비 운반대"이며, 캐리어에서 만 다이빙을하고 음식을 얻지 못합니다. 6마리의 쥐그룹에서는 약 절반이 운반대였고 나머지 절반은^9마리가아니었다. 모든 쥐는 다이빙^{장치(10)에서}개별적으로 훈련되었을 때 운반체로 관찰되었다.

유사한 동물 행동 작업은 음식이나 공간에 대한 경쟁을 포함하고 닭^(11,설치류^12,13,14,15,돼지^16)와함께 사용되었습니다. 튜브 테스트에서, 두 마우스는 반대쪽 끝에서 좁은 튜브를 통해 전송되며, 한 마우스는 반드시 다른 쪽으로 의 오른쪽을 양보합니다. 이 테스트는 사회적 지배력 을 측정하는 데 도움을 주며^17,18,19. 따뜻한 반점 검사라고 하는 행동 시험은 마우스가 그렇지 않으면 차가운^{케이지(19,20)에서}작은 따뜻한 장소에서 위치를 놓고 경쟁하게 한다.

더 복잡한 후속 다이빙 -for-food 작업을 통해 캐리어 쥐는 비 운반대에서 멀리 떨어진 두 번째 케이지에 액세스 할 수 있으며 음식을 별도로 소비 할 수 있습니다^4. 이 프로토콜에서는 쥐의 사회적 계층 구조와 행동에 대한 대체 모델로 음식 다이빙 작업을 제시합니다. 이 다이빙 용 음식 작업은 쥐가 주요 케이지의 사회 그룹을 피하고 따라서 침략과 다른 쥐의 사회적 상호 작용을 피할 수있는 방법을 제공합니다. 이 과제는 사회적 침략에 대한 우리의 이해를 해명 할 수있는 쥐의 피할 수있는 사회적 행동의 옵션을 소개합니다.

정상적인 사회적 역할에 관여하는 능력을 설명하는 사회적 기능은 우울증^3과같은 조건에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 우울한 개인은 종종 실업으로 어려움을 겪고, 사회적 인맥이 거의 없으며, 레저 활동에 거의 관여하지^{않습니다 3.} 우울증의 효과적인 치료는 종종 사회적 및 대인 관계 기능^(21)의개선에 의해 측정된다. 항우울제 치료는, 그러나, 우울증과 관련된 사회적 기능에 장애를 치료에 그들의 효능에 변화^3.

이 방법론에서, 우리는 만성 스트레스 테스트를 통해 쥐에 있는 우울한 같은 조건을 유도하고 자당 특혜 시험으로, 불경기 같이 상태의 특징 의 한개, anhedonia의 쥐의 수준을 평가했습니다. 항우울제를 투여한 무도닉 쥐뿐만 아니라, 대조군에 비해 다이빙용 음식 작업을 통해 모니터링되었다.

앞서 언급한 다이빙 용 식품 작업은 종종 한 쌍의 동물또는 한 쌍의 이분법을 비교 지점으로 사용하는 식품 경쟁 테스트와 유사하며, 캐리어 및 비 운반체와 같은 비교 지점과 제출을 지배^15,17,22에비교하는 단일 분석. 우리의 방법은 통신사업자와 비운반체, 음식을 위해 싸우는 사람들, 그렇지 않은 사람들, 음식을 공유하거나 별도의 케이지로 이동하는 쥐를 포함하여 여러 유형의 행동으로 부서를 통해 쥐 사이의 보다 복잡한 상호 작용을 정의합니다. 우리는 이 프로토콜이 계층 구조를 사용하여 쌍이 아닌 동물 그룹에서 복잡한 사회적 상호 작용 구조를 평가하는 유일한 유형이라고 믿습니다. 그것은 음식 선호도에 따라 지배를 테스트 하는 연구에 대 한 도움이 될 것입니다., 지배적인 복종 모델에 국한 되지 않는 더 계층적인 관계를 명확히 하는 것을 목표로 하는 연구.

이 프로토콜에서, 우리는 특히 anhedonia의 발달 후에 개별 적인 행동의 변경을 가진 개별적인 행동의 변경을 가진 쥐에 있는 사회 조직 및 상호 작용을 조사하기 위하여 복잡한 잠수 음식 업무를 상세히 기술합니다. 이 동물 모형은 또한 사회적인 행동 및 계층 구조에 있는 변경과 관련되었던 그밖 정신조건을 공부하기 위하여 이용될 수 있습니다.

프로토콜

이 실험은 헬싱키와 도쿄 선언의 권고와 유럽 공동체의 실험 동물 사용에 대한 지침에 따라 수행되었습니다. 실험은 네게브의 벤 구리온 대학의 동물 관리 위원회에 의해 승인되었다. 이 실험의 권한 부여 코드는 IL-55-8-12였습니다.

1. 쥐 준비

1. 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)에서 실험에 대한 승인을 얻을.
2. 성인 스프라그 Dawley 쥐를 선택합니다. 발작이나 기타 운동 적자와 같은 비정상적인 신체 적 특성을 보이는 동물을 제외하십시오.
   참고 : 이 프로토콜의 경우, 우리는 4-8 개월 된 300-350 g의 성인 남성 쥐를 사용했습니다. 암컷 쥐도 사용할 수 있습니다.
3. 12h 빛과 12h 암흑 주기와 실온 (22 °C ± 1 °C)에서 쥐를 유지합니다. 쥐 차우와 물 광고 리비툼을 제공합니다. 케이지 당 3 마리의 쥐를 보관하십시오.
   참고: 동일한 케이지에 보관된 모든 쥐는 동일한 실험 그룹에 있어야 합니다.
4. 무작위로 배치 120 세 실험 그룹 중 하나에 쥐. 그룹 1(n=60) w를 대조군으로 사용합니다. 아래 와 같이 스트레스와 함께 실험 군, 그룹 2 (n=30)를 유도한다. 군 3, 안후동증을 가진 실험군(n=30)을 유도하고, 이어서 항우울제를 투여한다. 실험 프로토콜의 타임라인은 그림 1에서찾을 수 있습니다.
5. 실험 초기에 유색 펜으로 쥐를 표시하여 개별 식별을 허용합니다.
6. 6:00 a.m 및 12:00 p.m 사이의 모든 실험을 수행합니다.
7. 가능한 체중 감량을 위한 절차를 통해 매일 쥐를 무게. 20% 이상의 체중 감소는 연구에서 쥐를 제외합니다. 섹션 3.1.3을 참조하십시오.

2. 쥐에 있는 안도니아의 유도

1. 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델
   1. 실험군및 실험군으로부터 쥐를 유도하여 이전에 상세한^23과같이 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델에 의한 우울과 같은 상태의 특징을 가진 치료로 유도한다.
2. 만성 예측할 수 없는 스트레스 모델
   1. 이전에 상세한^23와같이 만성 예측할 수 없는 스트레스 모형에 의하여 우울한 같이 행동을 가진 2개의 실험 단에서 쥐를 유도합니다.
      참고: 쥐는 매일 7개의 스트레스자 중 2개에 무작위로 노출됩니다. 낮에 1, 밤에 는 5 주^24,25.
   2. 다음 스트레스를 임의순서로 소개합니다.
      1. 18시간 동안 3마리가 아닌 케이지당 6마리의 동물이 있는 집 쥐를 보관합니다.
      2. 3시간 동안 수직 축을 따라 45° 기울기 케이지 배치.
      3. 18 h에 대 한 음식의 동물을 박탈.
      4. 18 시간 동안 물 동물을 박탈 한 다음 빈 물 병을 소개합니다.
      5. 침구에 300mL의 물이 쏟아진 채 8시간 동안 더럽힌 케이지를 유지하십시오.
      6. 연속 조명을 유지하고 주당 48h의 빛/어두운 주기를 반전시수 있습니다.
      7. 환경을 40°C로 5분 동안 가열합니다.
   3. 자당 특혜 시험을 수행하여 우울증과 같은 상태의 특징 중 하나인 안헤도니아의 개발을 확인하십시오. 섹션 4를 참조하십시오.
3. 항우울증 치료
   1. 투여 20 mg/kg imipramine 염산염 (트리크 클리크 항우울제) 실험 그룹에서 쥐에 3 주 동안 하루에 한 번^{회회26,27,28.}
      참고: 실험군의 하위군(n=3개 쥐 세트)은 항우울제 치료그룹과 동일한 부피로 3주 동안 하루에 한 번씩 0.9%의 식염수(위약)를 투여한다.

3. 사회 단체 테스트 (복잡한 음식 다이빙 작업)

참고: 실험 장치는 사소한 수정을 통해 이전 연구^{9,29,30에서} 기술되었다. 장치의 모든 부분은 투명 플렉시 글라스로 구성되어야한다.

1. 장치를 준비하고 쥐를 적응.
   1. 터널(45cm x 15cm x 15cm)을 통해 수족관(130cm x 35cm x 50cm)에 케이지 2개(50cm x 50cm x 50cm)를 연결합니다(그림2). 수족관^(25)에다이빙하지 않고 다른 한 케이지에서 액세스 할 수 없습니다 있는지 확인합니다. 25°C에서 수온을 유지합니다.
   2. 수족관의 한쪽 끝에 음식 펠릿 (각 튜브에 하나의 음식 펠릿)이있는 튜브를 놓습니다.
      참고 : 출발의 케이지에서 음식 펠릿의 접근성의 감소는 점차적으로 쥐를 격려한다, 그렇지 않으면 훔치는 습관을 개발하는 것, 음식에 도달하기 위해 다이빙.
   3. 실험 첫날에는 3시간 동안 물 없이 실험기구에 6마리의 쥐를 각각 소개한다. 세션 후 쥐를 표준 케이지로 반환합니다.
      1. 쥐 사료의 접근을 3시간 세션으로 제한하며, 나머지 기간 동안 음식에 대한 다른 접근은 하지 않습니다.
      2. 그들의 사회 그룹과 함께 실험에서 그들의 기준 체중의 20% 이상 분실한 쥐를 제거하고, 광고 리비툼 음식과 물을 줍니다.
      3. 수동으로 수건 건조 쥐 또는 건조 될 때까지 열원에 대 한 액세스를 제공 하 고 저체온증을 피하기 위해 그들의 일반 주택에 다시 배치 하기 전에.
      4. 2-3일 동안 이 세션을 반복합니다.
         참고: 3시간 세션 동안 기기의 비디오 기록 쥐. 카메라가 고화질(720p)으로 설정되어 있고 자동 초점이 꺼져 있는지 확인합니다.
2. 다이빙 용 음식 작업 수행
   1. 4-17일에는 이전에 설명한 대로 최대 수위가 도달할 때까지 점진적으로 물을^{추가하십시오.} 17-21일, 최대 수위를 유지하십시오.
   2. 펠릿 접근을 위해 쥐다이빙을 관찰하십시오.
   3. 각 쥐에 대해 다음 매개 변수를 기록합니다.
      1. 터널 진입 빈도를 평가합니다.
      2. 음식을 위해 다이빙을 시도하는 각 시도를 계산합니다.
         참고: 케이지에서 수족관으로 다시 케이지로 이동하는 것은 5-6초를 초과해서는 안 되며, 이는 펠릿이 식용 상태로 유지되도록 합니다.
      3. 음식을 위해 수영하는 쥐와 그렇지 않은 쥐 사이의 공격에 의해 음식이 얻는 횟수를 평가합니다.
      4. 수영하는 쥐가 음식을 운반하는 횟수를 기록합니다.
      5. 쥐가 원래 케이지에서 보낸 시간과 비교하여 별도의 케이지에서 보낸 시간을 기록합니다.
         참고: 모든 데이터는 지속적인 시각적 관찰에 의해 얻어졌습니다.

4. 안도니아 평가: 자당 특혜 시험

1. 이전에 설명된 바와 같이, 경미한 수정을 통해 자당 특혜 시험에 의해 안후도니아를 평가하던^{23,25,31,32,33.} 절차의 일 -6, 0, 35, 41, 62 및 68일에 이 테스트를 수행합니다(프로토콜 타임라인의 그림 1 참조).
   1. 쥐는 자당 용액 100mL (1 %, w /v)를 포함하는 각 케이지의 두 병에 무료로 액세스하여 24 시간 동안 자당 용액을 소비 할 수 있습니다.
   2. 24 시간 후, 추가 24 시간 동안 물로 병 중 하나를 교체합니다.
   3. 12 시간³⁴동안 물 쥐를 박탈 .
   4. 쥐에게 두 병 (물과 자당한 병)을 줍니다. 4 시간 후, 소비 된 자당 용액과 물 모두의 부피를 기록합니다.
   5. 자당 선호도(%) = 자당 소비(mL)/(자당 소비(mL) + 물 소비(mL)로 자당 선호도를 × 100%를 계산합니다.
      참고: 만성 예측 가능한 스트레스 모델을 사회 조직 테스트와 함께 활용할 때는 평균 자당과 물 소비를 기록할 뿐만 아니라 각 개별 쥐의 행동 변화를 주의하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 다이빙 용 음식 작업과 같은 계층 적 모델에 직면 할 때 그룹 내에서 대신 개인 내의 행동 변화에 대해 보다 구체적으로 이해할 수 있습니다.

5. 통계 분석

1. 크루스칼-월리스를 이용한 그룹 간의 비교를 결정하고, 만 휘트니가 비파라메트릭 데이터를 분석하거나 분산(ANOVA)의 편도 분석이 그 뒤를 잇고, 본페로니의 포스트 호크 테스트 또는 파라메트릭 데이터에 대한 학생의 t-Test를 결정합니다.
   참고: 결과는 p< 0.05일 때 통계적으로 유의한 것으로 간주되며 p&01일 때 매우 중요합니다.

결과

체중 변화
ANOVA는 다이빙-음식 작업의 21 일 동안 실험 그룹 사이의 체중 변화에 어떤 차이를 보여주지 않았다. 2일부터 21일까지 3개 그룹(p&0.01, 표 1)에대한 체중변화가 있었습니다.

자당 특혜 테스트
실험 시작 시(0일째), 안후도니아(85.6% ± 18.6),항우울제 치료로 치료된 실험군(85.1% ± 18.8), 대조군(85.7% ± 9.9)으로 유도된 쥐의 실험군 간?...

토론

사회적 계층구조는 인간을 포함한 많은 종의 행동을 결정하며, 종종 침략과 복종에 기초한 관계에 의해 정의됩니다. 이러한 관계는 종종 사회 구조에 추가 환경 요인에 따라 달라집니다^35. 지배와 제출에 기초한 사회 형성은^{다각적 인 36,37.} 인간 중, 침략은 비 물리적 괴롭힘에서 전쟁과 폭력에 이르기까지 행동으로 구성된 것으로 설명...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alcohol	Pharmacy		99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for cleaning the open field test box before the introduction of each rat
Bottles	Techniplast	ACBT0262SU	150 mL bottles filled with 100 mL of water and 100 mL of 1% (w/v) sucrose solution
Equipment for Diving for Food Task (Plexiglas)	self made in Ben Gurion University of Negev		Two cages (50 x 50 x 50 cm) to an aquarium (130 x 35 x 50 cm) via tunnels
Imipramine hydrochloride	SIGMA	Lot# SLBB9914V	(Tricyclic antidepressant) 20 mg/kg intraperitoneally once per day for 3 weeks
Purina Chow	Purina	5001	Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5
Rat Cages	Techniplast	2000P	Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Video Camera	Canon		Digital video camera for high definition recording of rat behavior under plus maze test