Оценка социального поведения Взаимодействие

Резюме

Здесь мы опишем подробный протокол для исследования общительность у мышей с помощью общительность Кроули и предпочтение социальной тест новинки. Мы опишем преимущества и возможности применения для этой процедуры, в том числе критические детали важны для правильной интерпретации результатов.

Аннотация

Social interactions are a fundamental and adaptive component of the biology of numerous species. Social recognition is critical for the structure and stability of the networks and relationships that define societies. For animals, such as mice, recognition of conspecifics may be important for maintaining social hierarchy and for mate choice ¹.

A variety of neuropsychiatric disorders are characterized by disruptions in social behavior and social recognition, including depression, autism spectrum disorders, bipolar disorders, obsessive-compulsive disorders, and schizophrenia. Studies of humans as well as animal models (e.g., Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, Mus musculus, Rattus norvegicus) have identified genes involved in the regulation of social behavior ². To assess sociability in animal models, several behavioral tests have been developed (reviewed in ³). Integrative research using animal models and appropriate tests for social behavior may lead to the development of improved treatments for social psychopathologies.

The three-chamber paradigm test known as Crawley's sociability and preference for social novelty protocol has been successfully employed to study social affiliation and social memory in several inbred and mutant mouse lines (e.g. ^4-7). The main principle of this test is based on the free choice by a subject mouse to spend time in any of three box's compartments during two experimental sessions, including indirect contact with one or two mice with which it is unfamiliar. To quantitate social tendencies of the experimental mouse, the main tasks are to measure a) the time spent with a novel conspecific and b) preference for a novel vs. a familiar conspecific. Thus, the experimental design of this test allows evaluation of two critical but distinguishable aspects of social behavior, such as social affiliation/motivation, as well as social memory and novelty. "Sociability" in this case is defined as propensity to spend time with another mouse, as compared to time spent alone in an identical but empty chamber ⁷. "Preference for social novelty" is defined as propensity to spend time with a previously unencountered mouse rather than with a familiar mouse ⁷. This test provides robust results, which then must be carefully analyzed, interpreted and supported/confirmed by alternative sociability tests. In addition to specific applications, Crawley's sociability test can be included as an important component of general behavioral screen of mutant mice.

протокол

1. Оборудование и номеров в рабочем состоянии:

1. Аппарат для общительность Кроули и предпочтение социальной тест новинки состоит прямоугольные, трехкамерная коробки. Каждая камера 19 х 45 см и перегородки сделаны из прозрачного оргстекла, с открытой средней секции, что позволяет свободный доступ к каждой из палат.
2. Использование двух одинаковых, проволока чашеобразной контейнеров со съемными крышками, что достаточно большой, чтобы провести одну мышь. Они размещаются вертикально внутри аппарата, по одной в каждую сторону камеры, и будет содержать наивный / незнакомых мыши. Каждый контейнер состоит из металлической проволоки, чтобы обеспечить обмен воздуха между внутренней и наружной части цилиндра, но достаточно малы, чтобы избежать прямого физического взаимодействия животных с внутренней стороны с одним на улице.
3. Поведенческие тестирование должно проводиться с 9:00 до 6:00 вечера.
4. Генеральный комнатного освещения составляет 650 лк.
5. Применять наблюдателя 6.0 (Noldus) программа (или подходящей альтернативы) для мониторинга и записи наблюдения и следить за параметрами, указанными в разделе 4.3.
6. После каждого испытания, убрать все камеры с 70% этанола (от мышей), а затем с Clidox 1:05:01 (между клетками), чтобы предотвратить обонятельных смещения кия и для обеспечения надлежащей дезинфекции, соответственно.
7. Человек, который делает наблюдение должно быть не менее 2 метров от аппарата.

2. Животное приготовления:

1. Дом 4:57 мышей в клетке, в комнате с 12 ч свет / темно-цикл (свет в 7:00 утра) с вволю доступ к пище и воде, в соответствии со стандартами и требованиями местного руководства по Уходу за животными комитета и протоколы.
2. Перенесите все клетки содержащие мышей в поведенческие комнату за 30 минут до первого судебного процесса начинается.
3. Есть два класса мыши требуется для этого эксперимента, один из которых выступает в качестве контроля, наивные или "unfamiliarized" животных и тот, который испытуемый. Для управления мышью использовать мышь же фон (как правило, C57BL6), возраст (как правило, 8-12 недель), пол и вес, без какого-либо предварительного контакта (не однопометников) с темой мыши. Два контрольных мышей требуется в эксперименте, один используется для сессии я, а другой для сессии II. Же контрольных мышей может использоваться между испытаниями.

3. Привыкание (адаптация):

1. Изолировать правого и левого отсека с помощью перегородки оргстекла.
2. Место пустые чашки сдерживания проволоки в середине правого и левого желудочка (по одному на каждый сайт).
3. Место предмета мыши в центре средней камеры для адаптации.
4. Приучать течение 5 минут.

4. Социальный аспект Принадлежность Test (сессии I):

1. Разместите один из контрольных мышей ("Stranger 1") внутри чаши проволоки сдерживания, который находится в одной из боковых комнат. Размещение Незнакомка 1 в левой или правой стороны камеры систематически изменены между испытаниями.
2. Удалить стены между отсеками, обеспечить свободный доступ для субъекта мыши для изучения каждого из трех камер.
3. Сразу же начинают мониторинг и запись следующих параметров:
   1. Продолжительность и
   2. Количество прямых (активных) контакты между субъектом мыши и сдерживания жилищного чашку или нет жилья Незнакомка 1 мышь, для каждой камеры индивидуально. Прямой контакт между субъектом мыши и сдерживания чашку, или растяжение органом субъекта мыши в области 3-5 см вокруг чашки считается как активный контакт;
   3. Продолжительность и
   4. Ряд других поведения субъектом мыши в каждом отделении, в том числе ходьба, самостоятельного ухода, отсутствие каких-либо движений тела более чем на 5 секунд («замораживание»), а также необычное поведение, такие как прыжки, повторяющимся поведением и т.д.;
   5. Продолжительность и
   6. Число записей в каждом отделении. Мышь считается находящимся в камере, когда его голова и четыре лапы вошли в камеру.
4. Продолжительность сеанса я составляет 10 минут.

5. Социальные Новый / предпочтения сессия тестирования (Сессия II):

1. Место второго управления мышью ("Stranger 2") в идентичных чашки сдерживания проволоки в противоположную сторону камеры (который был пуст во время сессии я). Монитор же параметрам, описанным в 4.3, дифференцируя поведения между субъектом мыши в присутствии Незнакомка 1 по сравнению с Незнакомка 2.
2. Продолжительность сессии II составляет 10 минут.

6. Статистический анализ:

1. При использовании Происхождение 6,0 программа (или подходящей альтернативы) анализирует следующие параметры, используя записанные данные:
   1. Общее количество контактов и
   2. Общая продолжительность контактов между экспериментальными анонимногоэлектронной и пустые чашки сдерживания против или чашку жилья Незнакомка 1 (в сессии я), или между экспериментальной мыши и Незнакомец чашку корпус 1 против Незнакомец 2 (в сессии II);
   3. Средняя продолжительность одного контакта;
   4. Общее количество и продолжительность других поведений (замораживание, само-уход, ходьба)
   5. общего времени, затраченного тему мыши в каждом отделении.
2. Анализ значимых различий для каждой из вышеупомянутых параметров, сравнивая группы:
   1. "Пустой" сдерживания чашку против "Stranger 1" для дикого типа (WT) с учетом
   2. "Пустой" сдерживания чашку против "Stranger 1" для экспериментальных мыши (например, нокаутом, трансгенные или наркотического обработанные мыши и т.д.).
   3. "Stranger 1" против "Stranger 2" для WT тему
   4. "Stranger 1" против "Stranger 2" для экспериментальных мышей (нокаут, трансгенные или наркотиками лечение и т.д.).
3. Настоящее каждого набора данных из вышеупомянутых параметров, как Сессия I: WT и экспериментальных предметов; Сессия II: WT и экспериментальных объектов, как показано на рисунке 1 (А и В) и 2 (А и В), соответственно.

Кроме того, целесообразно принять во внимание и другие параметры, которые помогают в стандартизации этого теста, такие, как опыт работы в признании конкретных мыши поведенческих моделей, таких как нюхают, холить, растирание, драки, монтажа, которые могут быть в значительной степени зависит от субъективных личных наблюдений . Лицо, действующее в качестве регистратора поведенческих параметров в процессе испытаний должны быть слепы к генотипу или условий обработки, и эта информация декодированных впоследствии.

7. Представитель Результаты:

Пример двух шагах от социальных тест взаимодействие показано на рисунках 1 и 2. Первая сессия тест позволяет оценить социальной принадлежности и мотивации субъекта мыши. В этой части теста, незнакомец мыши был заключен в круговой чаши проволоки, что позволило нос контакт, но предотвратить столкновения между мышами. Эти условия обеспечивают, что социальные подходы инициирован вопрос мыши и следственных только, без прямого физического контакта. Мышь выбор, чтобы провести больше времени вокруг сдерживания чашки содержащие незнакомец мыши, или чтобы избежать любого контакта, переехав в купе с пустой чашкой. Другие параметры, такие как число индивидуальных контактов, могут быть использованы в дополнение к продолжительности провел рядом с чужим мыши.

Как правило, дикое животное типа будут тратить значительно больше времени в купе с Незнакомка 1 по сравнению с купе с пустую чашку (рис. 1А), что указывает на нормальную общительность, социальная мотивация и принадлежности. В ГСК-3α нокаутных мышей, например, Есть никаких существенных различий между время, проведенное с пустой чашкой по сравнению с чашки содержащие незнакомец 1 (рис. 1б), что указывает на нарушение общительности в этих животных моделях ^6.

Вторая сессия тест предназначен для оценки социальной новизны и социальной памяти. В этой части предмета мышь свободного выбора между во-первых, уже исследованы, незнакомые мыши (Незнакомец 1), и роман незнакомых мыши (Незнакомец 2). Как правило, животное WT ссылается на свои предыдущие контакты с Незнакомка 1, и в этой сессии, как правило, больше времени проводить с недавно столкнулся мыши (Незнакомец 2), что указывает на нетронутыми социальной памяти и пристрастие к новым опытом (рис. 2А).

В отличие от мышей дикого типа, ГСК-3α мутанта животных не показывают предпочтения камеру, содержащую вновь вводимых мыши (Незнакомец 2) по камере, содержащей теперь знакомы мыши (Незнакомец 1) в сессии II (рис. 2В). Безразлично поведение мышей нокаутом в этом тесте является показателем снижения социальной мотивации и новизны.

. Рисунок 1 Сессия I: социальная принадлежность и общительность. Среднее время (± SEM), в камере с незнакомцем ("чужой стороне") по сравнению с противоположной камеры ("пустая сторона"). В отличие от мужчин WT (), КО (B) животные не смогли продемонстрировать предпочтение социальной близости, тратя то же время в обеих палатах. *** Р ≤ 0,0001 в группе WT.

Рисунок 2 Сессия II:. Социальная память и новизны. Средняя продолжительность времени (± SEM), в камере с незнакомыми мышь от общительности фазы ("Stranger 1") и в противоположной камере с новой незнакомой мыши ("Stranger 2"). В отличие от мужчин WT (), КО (B) животные не смогли продемонстрировать предпочтение социальной новизны, тратя то же время в обеих палатах. *** Р ≤ 0,0001 в группе WT.

Обсуждение

Mus мышцы является социальным видам, занимается высокий уровень взаимных социальных взаимодействий, коммунальной вложенности, сексуальное поведение и воспитание детей, территориальной запах маркировки и агрессивным поведением ^8-10. Некоторые тесты были разработаны для изучения социального поведения у мышей (см. обзор ^3). Здесь мы представляем широко применяется тест для оценки общительности у мышей. Общительность Кроули и предпочтение социальной тест новинки первоначально была разработана Кроули и его коллеги ^{7, 11.} Есть несколько преимуществ для трехкамерного парадигмы, которые повышают надежность данных для исследования общительность, социальная принадлежность, социальная память и предпочтений, с использованием аналогичных процедур. Основной спецификой этого теста является дизайн, в котором мышь, ранее unencountered субъектом животное, находится под проволокой чашку и не может свободно двигаться. Это позволяет избежать прямого физического контакта, что исключает военные действия и / или агрессивное поведение, но позволяет сенсорного взаимодействия (обоняние, зрение, слух, вкус). В этих условиях экспериментальной мыши начинает и прекращает любые взаимодействия, всегда имея выбор между незнакомыми мыши против пустого контейнера (в сессии 1), или между знакомыми мыши (Незнакомец 1) против романа мыши (Незнакомец 2). Например, в одной камере социальные тесты взаимодействия, тему мышь подвергается незнакомец в той же камере, что и тот и мышей возможность свободно передвигаться вышеупомянутых активных физический контакт, как правило, доминирующей и не могут быть устранены. Трехкамерного аппарат гораздо больше, чем типичный одном устройстве камеру, которая позволяет субъекту мыши остаются в непосредственной близости или переместить подальше от Незнакомец мыши. Таким образом, уровень стресса общительности тест Кроули находится на низком уровне и в основном вызваны размещения экспериментальной мыши в новой среде, что позволяет повторения этого теста в течение долгого времени, например, в разном возрасте одного и того же когорты мыши: несовершеннолетних против взрослых. Сравнивая молодых группе животных с такими же, но старше когорты, можно отслеживать и различать обесценения в социальном признании против социальной памяти и / или когнитивных нарушений, которые можно наблюдать в сессии 2, и быть связаны с возрастными зависимой физиологии.

Этот тест является относительно много времени (~ 40 минут на мышь), который является недостатком. Тем не менее, несколько репертуаров конкретных параметров можно контролировать и перекодировать (вручную и / или видео), что позволяет тщательный анализ. Например, некоторые дополнительные параметры, такие как замораживание и / или самостоятельного ухода поведение, может свидетельствовать о повышенной тревожностью и снижением мотивации социального поведения. Используя тот же протокол, мыши могут быть повторно на следующий день с тем же Незнакомка 1 мышь, чтобы исключить влияние социальной тревожности. Дополнительные параметры (такие, как хвост грохот, кусая провода чашку, где незнакомец 1 находится) может быть полезно в различении агрессивным по сравнению с необычным удобством поведение по отношению к новым животным. Наблюдаемые беспокойство может быть из-за неправильного адаптации мышей экспериментальной комнате, чрезмерное освещение помещения, плохое здоровье мыши, или в результате генетической модификации и / или неофобией (в некоторых моделях KO). Более того, нарушение привыкания может быть истолковано как когнитивные нарушения, и может повлиять на результаты второй сессии. Прежде чем подвергать мышей этот тест, важно подвергнуть животных общее состояние здоровья и неврологического скрининга, в том числе температуры тела и вес, пальто экспертизы, а также ряд следующих рефлекс экзаменов: Whisker, Восстанавливающий, Серьги Twitch, Достижение и основные звенящего ( описанные в ^12-15). Дополнительная поведенческие тесты могут быть полезны в дискриминации конкретных ответов. Увеличение числа контактов и / или увеличение общей продолжительности активных контактов, может быть связано с гиперактивным поведением конкретного пятна мышь, которой может быть подтверждено с помощью открытых полевых испытаний (для измерения двигательной активности). Снижение продолжительности и / или количество контактов может быть связано с депрессивно-и / или тревоги, как поведение, которое может быть оценена с помощью FST, TST или EPM, нуль-лабиринт, светлый / темный тесты, соответственно (описано в ^{6, 13 , 15).}

Как только соответствующие условия применяются и существенные различия наблюдаются, есть требование для выполнения последующих тестов, чтобы подтвердить выводы. Обоняние играет ключевую роль в социальном признании у грызунов, так как либо химически индуцированных аносмия или удаление блоков вомероназального органом отдельных признании ^{16, 17.} Мыши, как правило, понюхать запах роман, а затем быстро привыкают к своей новизной. Обонятельная луковица тест может быть использован для этой цели (описано в ^{6, 7).}

Есть также изменения и использования альтернативных трехкамерные тест общительность камеры, такие как оценка материнского поведения, на основе анализа временипотратили на предмет женского пола проксимальнее чашки содержащие ее щенков (отражающие материнская мотивация), а также сексуальной мотивации, путем оценки реакции испытания мужчины / женщины, чтобы женщина / мужчина под чашки, а не Незнакомка 1 в сессии 1 ^{7, 11.}

Дальнейшие тесты могут быть использованы для изучения общительности у мышей путем использования альтернативных подходов / парадигмы, такие как социальное взаимодействие в клетке дома и / или в новой среде (однопалатный социального взаимодействия тест), житель злоумышленника, раздел теста, социальных тест подход , взаимные взаимодействия социальной и др. (описанный в ^{3, 18).} Вокализации в ультразвуковых и звуковых диапазонов, визуальные подсказки, вкусовые и тактильные условия могут также способствовать передаче информации и социальных связей (см. обзор ^19).

Нарушение общительность и дизрегуляции социального поведения была вовлечена в качестве отличительной чертой для многих психических расстройств. Например, аутизм расстройствами спектра и шизофрении являются характеризуется выраженным дефицитом в социальном познании и социальном поведении ^20, и нарушения социальных отношений в результате повышенного риска депрессии ^21. Таким образом, описанные здесь, тест может быть использован на животных моделях вышеупомянутых условий. Более того, этот тест применяется для оценки потенциальных эффектов фармакологических веществ на общительность (обзор в ^{3, 22-24).}

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ethanol 70% (commercial Alcohols)	MSH	19901
Clidox 1:5:1 Base Activator	Pharmacal	96130F 95130F	1 part Base to 5 parts water to 1 part Activator