Name: chronic stress shifts effort-related choice behavior in a y-maze barrier task in mice
Uploaded: 2020-08-13T13:30:00
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作者要感谢托马斯格雷斯建造了Y迷宫，障碍和社会失败笼。作者要感谢JayLee、KarinaStech和PrachiSrivastava在数据收集方面提供的援助。这项工作由 NIMH 格兰特 R01 MH112861 （BAS） 资助。

这些实验是按照NIH实验室动物护理指南进行的，并经罗格斯大学机构动物护理和使用委员会批准。
1. 慢性皮质酮（科特）
<ol><li>随机将小鼠分配给治疗组。随机将成年雄性C57BL/6J小鼠分成车辆和皮质酮（CORT）组。<ol>
<li>将车辆小鼠放在不同的笼子里，而将科特老鼠放在其他笼子里，因为他们的治疗是通过笼子的水瓶进行的。</li>
		<li>将特殊的水卡贴上标签放在笼子里，通知...

<ol>
	<li>Kessler, R. C., 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=Lifetime+and+12-month+prevalence+of+DSM-III-R+psychiatric+disorders+in+the+United+States.+Results+from+the+National+Comorbidity+Survey.">Lifetime and 12-month prevalence of DSM-III-R psychiatric disorders in the United States. Results from the National Comorbidity Survey.</a> Arch Gen Psychiatry. 51 (1), 8-19 (1994).</li><li>Breslau, N., Davis, G. 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虽然慢性 CORT 模式在饮用水中提供恒定的 CORT 剂量，但根据经验，小鼠的消费量可能会发生一些变化。此外，只能评估总笼的消费量，以及根据笼中小鼠数量进行的平均食用。此外，当称量瓶子、转移小鼠进行行为测试或更换到新鲜笼子时，可能会发生溢出。然而，跟踪车辆和COR蒂消耗仍然是可行和准确的，在数周的治疗和行为测试。我们强烈建议每周更换一次含有车辆或 CORT 的新鲜瓶子，以及?...

情绪障碍，如抑郁和焦虑在当今社会非常普遍。几十年的工作不断寻求改进的治疗和相关啮齿动物模型，以研究这些复杂的疾病1。慢性压力是情绪障碍的一个促成因素，如抑郁症2。因此，慢性应激范式，如慢性社会失败应激（SDS）和慢性皮质酮给药（CORT）在雄性小鼠中发展，现在被广泛用于评估慢性压力暴露的神经生物学和行为效应。用于评估慢性应激影响的最广泛使用的行为测试包括与回避行为相关的任务，如升高加迷宫、开阔场和新奇的抑制喂养，或具有抗抑郁疗效，如强制游泳测试。然而，啮齿动物的这些行为可以说缺乏面子，更重要的是，预测有效性和转化相关性的人类疾病，如抑郁症。
一种流行的慢性应激范式，慢性不可预知的轻度应激（CUMS），已被广泛验证使用的行为，如蔗糖偏好3。与水相比，CUMS减少了对1%蔗糖溶液的偏好，在历史上被解释为与非同性相关的行为4,4，5。然而，这种减少蔗糖偏好没有观察到在患有严重抑郁症,6，7的人类。此外，蔗糖的偏好不允许学习努力奖励动机。
最近，一些研究已经把焦点转移到了与动机和奖励相关的其他行为上,。这些任务具有有希望的转化价值，因为在人类和啮齿动物中可以进行相对相似的行为评估。在这里，我们描述了 CORT 和 SDS 范式及其在 Y-maze 障碍行为任务中的影响，该任务衡量了为奖励而付出努力的动机。然后，我们讨论了一个新的慢性压力范式，我们开发了，慢性非歧视性的社会失败压力（CNSDS），这是有效的男性和女性小鼠。
慢性皮质酮给给（CORT）是一种模式，旨在模拟慢性压力，而不用实际压力暴露。通过压力激活下丘脑-垂体-肾上腺轴，导致人类内源性释放肾上腺类固醇皮质醇10、11、1211,12和皮质酮在小鼠13、14。,14通过,成年雄性小鼠的饮用水输送皮质酮至少4周，导致在避免任务，如开放领域，高架加迷宫，和新奇抑制喂养10，11，12，13，14，15，16,14,15的不适应10,11行为反应。12,13有趣的是，CORT还影响工具任务16、17、18、19,17,18,中的奖励处理。此处描述的 CORT 范式产生的血清浓度一致低于 100 ng/mL CORT，比强迫游泳等急性应激器产生的血清浓度低五倍以上。因此，慢性 CORT 给药不太可能导致高皮质血症。虽然慢性 CORT 只对雄性小鼠 20有效，但我们最近证明，在 Y-maze 屏障任务21中，它产生了一个有力的反应。据我们所知，这是研究慢性压力对雄性小鼠21中与努力相关的选择行为的影响的首批研究之一。先前的一项研究首次证明了急性克制压力对22大鼠基于努力的决策的影响。在与努力相关的选择行为中，动物选择要么为高价值奖励而付出努力，要么接受更自由获得的价值较低的奖励。在人类中，奖励任务（EEfRT）的工作量支出是一种电脑游戏，它开发起来类似于老鼠23中的与工作量相关的选择任务。抑郁症导致EEfRT的不适应反应（为高价值奖励选择硬任务的可能性降低）。因此，啮齿动物中与努力相关的选择任务特别有趣，因为它们具有转化相关性。
慢性社会失败压力（SDS）是男性小鼠中应用最广泛的临床前应激模型之一。这是一个为期10天的协议，大型，侵略性退休饲养员CD-1雄性攻击实验鼠，通常C57BL/6J，在5分钟的每日会话24。这在实验小鼠的子集中产生一个健壮的不适应行为表型。社会相互作用测试用于将小鼠分层为受失败应力的弹性或易感人群，一些研究利用 SDS 的这一独特特性来探索压力依赖和易感性背后的分子和神经回路机制。在这里，我们描述了 CORT 范式的细节及其实现 Y-maze 障碍行为任务。我们还讨论了 Y 迷宫障碍任务中的 SDS 效果。Y-maze障碍任务是基于T-maze障碍任务，它主要用于大鼠，以衡量动机，以花费努力高或低奖励目前在迷宫,8，9，2598的两个武器。这项任务也已被实施，以研究在小鼠施用咖啡因或多巴胺拮抗剂在小鼠26的努力反应。啮齿动物可以通过攀登迷宫中一个臂的逐渐增加高度的障碍物来花费更大的精力，获得更高的奖励价值，通常为 4 个奖励颗粒，或在迷宫的另一个手臂上花费更少的精力，只获得 2 个奖励颗粒9。10天的社会失败范式在易感小鼠中产生一个健壮的不良表型，持续约30天，因此我们修改了Y-maze屏障任务，以更快速地训练和测试动物，以便在这30天的时间内完成所有实验24。因此，在这里，我们还详细介绍了Y-maze障碍行为任务协议，其中包含浓缩训练课程和单障碍测试课程，以衡量在慢性压力暴露小鼠中花费精力奖励的动机。
不幸的是，慢性皮质酮和慢性社会失败压力在雄性小鼠中发展，在雌性小鼠中效果较低。这是非常成问题的，因为女性比男性更容易被诊断出患有情绪障碍，如抑郁症1。巧妙地适应SDS已经允许在雌性小鼠使用，但需要困难的手术或乏味的尿液收集26，27。26,我们最近描述了对SDS范式的简单修改，称为慢性非歧视性社会失败压力（CNSDS）。CNSDS允许对实验雄性小鼠和雌性小鼠进行易感和弹性分层。雌性小鼠和雄性易感小鼠暴露在CNSDS显示，在高架加迷宫中，在开阔的场地和中心，在新奇抑制的喂养中，避免张开双臂的延迟增加。CNSDS 也比对 SDS 的其他修改效率更高，因为两性在失败会话中结合在一起。这导致实验鼠的产量增加，而没有相关的时间和努力增加，需要完成协议。因此，我们以最近发展起来的慢性压力范式来深入介绍本手稿。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acrylic Sheet</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>8560K215</td>
			<td>Clear, 3/16&#34; thick, 24&#34; X 36&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beta-cyclodextrin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C4767</td>
			<td>500 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J Mice</td>
			<td>Jackson Labs</td>
			<td>000664</td>
			<td>Adults age 7-8 weeks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corticosterone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>C2505 or C27840</td>
			<td>100 or 500 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male CD-1 Mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>022</td>
			<td>&#34;Retired Breeders&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC Acrylic Sheet</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>8560K215</td>
			<td>White, 3/16&#34; thick, 48&#34; X 48&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidstate Ultrasonic Cleaner</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FS-28</td>
			<td>Must reach 40 kHz</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steel Wire Cloth</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>9219T143</td>
			<td>1 ft X 2 ft</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

chronic stress shifts effort-related choice behavior in a y-maze barrier task in mice

情绪障碍，包括严重的抑郁症，可以由慢性压力沉淀。Y-maze 障碍任务是一项与努力相关的选择测试，用于衡量花费精力和获得奖励的动机。在小鼠中，慢性压力暴露会显著影响与无压力小鼠相比，价值较低的奖励可获得更高价值奖励的动机。在这里，我们描述了慢性皮质酮管理范式，它产生了在Y-maze屏障任务中努力响应的转变。在 Y-maze 任务中，一只手臂包含 4 个食物颗粒，而另一只手臂只包含 2 粒。在小鼠学会选择高奖励手臂后，在多个测试会话中，随着高度逐渐增大的障碍被引入到高奖励臂中。不幸的是，大多数慢性应激范式（包括皮质酮和社会失败）是在雄性小鼠中发展起来的，在雌性小鼠中效果较低。因此，我们还讨论了慢性非歧视性的社会失败压力（CNSDS），这是我们开发的一种压力范式，对雄性小鼠和雌性小鼠都有效。在雄性小鼠和雌性小鼠中重复具有多个不同慢性应激因素的结果，加上增加使用翻译相关行为任务，将有助于增进对慢性应激如何沉淀情绪障碍的理解。

慢性 CORT 被管理了 4 周，然后是 Y-maze 屏障训练和测试（图 1A）。在另一组，10天的SDS范式同样是 Y-maze 屏障任务（图1C）的训练和测试，以确定这些慢性压力范式对雄性小鼠与努力相关的选择行为的影响。慢性 CORT 和 SDS 与 T-测试确定的"车辆小鼠"和"SDS"控制小鼠相比，均降低了平均体重（表 1）。在整个测试过程中，这些小鼠的家用?...

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Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice

Y-maze 障碍任务是一种行为测试，用于检查花费精力获得奖励的动机。在这里，我们讨论测试多个经过良好验证的慢性压力，包括慢性皮质酮和社会失败压力与这种行为，以及新的慢性非歧视性社会失败压力（CNSDS），这是有效的女性。

在小鼠的 Y-Maze 障碍任务中，慢性应力转移与工作量相关的选择行为

Mood disorders, including major depressive disorder, can be precipitated by chronic stress. The Y-maze barrier task is an effort-related choice test that ...

该协议允许研究人员检查慢性压力对雄性小鼠和雌性小鼠努力反应的影响。这种技术的一个优点是，雄性小鼠和雌性小鼠可以同时经历一种经过验证的慢性社会失败模式，从而能够直接比较奖励行为。从历史上看，对情绪障碍的临床前研究利用了涉及避免威胁环境的行为任务。但是，奖励和激励任务（如与工作量相关的选择）可能提供更多的转化相关性。要准备车辆溶液，在一升螺丝顶玻璃容器中，将 750 毫升自来水中溶解 3.375 克 β-环糊精。为了准备皮质酮溶液，在750毫升自来水中溶解3.375克β-环糊精，然后加入26.25毫克皮质激素。在超声波清洁水浴中溶解溶液中的皮质酮，在 40 千赫下溶解约 30 分钟，直到液体显示外观清晰，然后用适当的溶液填充车辆和皮质酮小鼠组的水瓶，并记录每周消耗两次的液体量。为了让老鼠习惯Y-maze，在食物剥夺后的第二天，在两个50毫升离心管的盖子上放置大量20毫克颗粒，并在Y-maze的每个手臂的端点放置一个盖子，然后将一只老鼠放在Y-maze的开始框中，启动框分隔器在位几秒钟，然后取下分隔器，让老鼠探索Y-maze的15分钟。经过两天的 Y-maze 习惯后，将颗粒放在高奖励臂的盖子中，并在低奖励臂的帽中放置两粒颗粒。对于高奖励强制选择试验，阻止访问低奖励臂，并在启动框中放置鼠标几秒钟，然后移除分压器，让鼠标 60 秒进入高奖励臂以消耗可用的颗粒。对于低奖励强制选择试验，阻止获得高奖励手臂。对于自由选择培训，在完成 10 次自由选择试验之前，先进行一次高和低臂强制选择试验。允许鼠标选择任一迷宫臂。一旦鼠标到手臂的末尾到颗粒盖，在鼠标后面放置一个手臂分隔器，锁定动物，直到它消耗了颗粒。记录每天为所有 10 个自由选择试用选择的手臂。一旦鼠标在自由选择训练日中为 10 个试验中的 7 次选择了高奖励手臂，在 Y-maze 的高奖励手臂上放置一个 10 厘米的屏障，并在障碍到位时至少执行两次高低臂强制选择试验。完成所有四个试验后，将鼠标放在启动框中，让鼠标选择手臂进行 10 次自由选择试验，与高奖励臂的 10 厘米屏障保持到位。第二天，习惯和测试鼠标，但使用15厘米的屏障在高奖励手臂。第二天，测试鼠标与20厘米的障碍，如证明。对于慢性非歧视性的社会失败压力测试，将CD1雄性笼子与C57BL/6J雄性与雌性保持一致，将CD1笼子与CD1笼子与CD1小鼠在社交失败室相邻。开始试验时，将一只成年雄性和一只成年雌性实验C57BL/6J小鼠放入每个CD1侵略者雄性的家笼中，进行5分钟的社交失败会话，并记录男性和女性实验动物的攻击延迟和攻击频率。在会议结束时，将雄性C57BL/6J小鼠转移到由透明穿孔有机玻璃屏障隔开的合住CD1雄性小鼠的笼子里。分离攻击CD1和雌性C57BL/6小鼠与类似的透明穿孔有机玻璃屏障。对于控制会话，将一只控制雌性鼠标放在一只控制公 C57BL/6 鼠标的家用笼中。五分钟后，在动物之间放置一个透明穿孔的有机玻璃分隔器。在第一个实验结束时，旋转小鼠的剩余九次失败会话，这样每对C57BL/6的男性和女性对将一个笼子向左旋转，以便每个会话与新颖的CD1小鼠进行新的交互。慢性皮质酮和慢性非歧视性社会失败压力小鼠都表现出与车辆和控制动物相比，平均体重下降。这些老鼠也消耗较少平均家庭笼实验室周。车辆和皮质酮管理的小鼠在四周的治疗和三周的行为测试中消耗类似的液体量。慢性非歧视性社会失败压力在易感小鼠中产生不良的表型，相比之下，没有接触慢性非歧视性社会失败压力的弹性小鼠或对照型小鼠，在包含新型CD1小鼠的相互作用区花费的时间减少。慢性皮质酮和慢性非歧视性社会失败压力小鼠产生努力的反应转变，当屏障高度增加到15和20厘米。具有 15 厘米屏障的高和低奖励臂延迟不受皮质酮管理的影响，对于具有低奖励和高奖励臂的两组都相似。重要的是，如果慢性皮质酮或慢性非歧视性社会失败压力损害学习Y-maze障碍任务，这些小鼠可能无法达到标准在自由选择训练课程，影响随后的屏障结果解释。此外，社会互动任务可用于将小鼠分层为有弹性和易感的人群，以及通过性别。在执行 Y-maze 屏障任务时，记录所选臂和延迟以在每个单独的试验中达到食物颗粒奖励至关重要。其他重要的和翻译相关的奖励相关行为，如结果贬值或累进比率，可以在慢性皮质酮社会失败或慢性非歧视性社会失败协议之后执行。

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

哺乳期鼠害使用慢性社会压力型号产后抑郁症

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

科研

行为学

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

一致性的任务作为一种手段来获取目标行为的措施中的橡胶手错觉范式Crossmodal

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

5选择序列反应时任务：注意的任务和脉冲控制鼠害

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

在注意定势转移任务：测量小鼠认知的灵活性

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

Determining Ultrasonic Vocalization Preferences in Mice using a Two-choice Playback Test

采用双选择播放测试确定超声波发声首小鼠

Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

应力的社会问题：社会支持和社会认同的特里尔社会的实验操作压力测试

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

诱导小鼠快感缺失的不可预测慢性轻度应力协议

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A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons

多感比较的双区间强制选择任务

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Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

一种新的小鼠目标识别与目标定位行为测试

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Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

在 Y-Maze 中集成视觉心理物理分析,以隔离视觉特征在导航决策中扮演的角色

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