Name: chronic stress shifts effort-related choice behavior in a y-maze barrier task in mice
Uploaded: 2020-08-13T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice at JoVE.com

De auteurs willen Thomas Grace bedanken voor de bouw van Y-doolhoven, barrières en sociale nederlaag kooien. De auteurs willen Jay Lee, Karina Stech en Prachi Srivastava bedanken voor hulp bij het verzamelen van gegevens. Dit werk werd gefinancierd door NIMH Grant R01 MH112861 (BAS).

Deze experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met nih laboratorium dierverzorging richtlijnen en goedgekeurd door de Rutgers University Institutional Animal Care and Use Committee.
1. Chronische corticosteron (CORT)
<ol><li>Willekeurig toewijzen muizen aan behandeling groepen. Willekeurig verdelen volwassen mannelijke C57BL/6J muizen in Voertuig en Corticosterone (CORT) groepen.<ol>
<li>Huis voertuig muizen in verschillende kooien, en CORT muizen in anderen, als hun behandeling word...

<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. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+stress+and+major+depression.">Chronic stress and major depression.</a> Archives of General Psychiatry. 43 (4), 309-314 (1986).</li><li>Willner, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+mild+stress+(CMS)+revisited:+consistency+and+behavioural-neurobiological+concordance+in+the+effects+of+CMS.">Chronic mild stress (CMS) revisited: consistency and behavioural-neurobiological concordance in the effects of CMS.</a> Neuropsychobiology. 52 (2), 90-110 (2005).</li><li>Monleon, S., 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=Attenuation+of+sucrose+consumption+in+mice+by+chronic+mild+stress+and+its+restoration+by+imipramine.">Attenuation of sucrose consumption in mice by chronic mild stress and its restoration by imipramine.</a> Psychopharmacology (Berl). 117 (4), 453-457 (1995).</li><li>Willner, P., Towell, A., Sampson, D., Sophokleous, S., Muscat, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+sucrose+preference+by+chronic+unpredictable+mild+stress,+and+its+restoration+by+a+tricyclic+antidepressant.">Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant.</a> Psychopharmacology (Berl). 93 (3), 358-364 (1987).</li><li>Berlin, I., Givry-Steiner, L., Lecrubier, Y., Puech, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measures+of+anhedonia+and+hedonic+responses+to+sucrose+in+depressive+and+schizophrenic+patients+in+comparison+with+healthy+subjects.">Measures of anhedonia and hedonic responses to sucrose in depressive and schizophrenic patients in comparison with healthy subjects.</a> European psychiatry: the journal of the Association of European Psychiatrists. 13 (6), 303-309 (1998).</li><li>Fawcett, J., Clark, D. C., Scheftner, W. A., Gibbons, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+Anhedonia+in+Psychiatric+Patients:+The+Pleasure+Scale.">Assessing Anhedonia in Psychiatric Patients: The Pleasure Scale.</a> Archives of General Psychiatry. 40 (1), 79-84 (1983).</li><li>Pardo, M., 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=Adenosine+A2A+receptor+antagonism+and+genetic+deletion+attenuate+the+effects+of+dopamine+D2+antagonism+on+effort-based+decision+making+in+mice.">Adenosine A2A receptor antagonism and genetic deletion attenuate the effects of dopamine D2 antagonism on effort-based decision making in mice.</a> Neuropharmacology. 62 (5-6), 2068-2077 (2012).</li><li>Salamone, J. D., Cousins, M. S., Bucher, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anhedonia+or+anergia?+Effects+of+haloperidol+and+nucleus+accumbens+dopamine+depletion+on+instrumental+response+selection+in+a+T-maze+cost/benefit+procedure.">Anhedonia or anergia? Effects of haloperidol and nucleus accumbens dopamine depletion on instrumental response selection in a T-maze cost/benefit procedure.</a> Behav Brain Res. 65 (2), 221-229 (1994).</li><li>Dienes, K. A., Hazel, N. A., Hammen, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortisol+secretion+in+depressed,+and+at-risk+adults.">Cortisol secretion in depressed, and at-risk adults.</a> Psychoneuroendocrinology. 38 (6), 927-940 (2013).</li><li>Gotlib, I. H., Joormann, J., Minor, K. L., Hallmayer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPA+axis+reactivity:+a+mechanism+underlying+the+associations+among+5-HTTLPR,+stress,+and+depression.">HPA axis reactivity: a mechanism underlying the associations among 5-HTTLPR, stress, and depression.</a> Biol Psychiatry. 63 (9), 847-851 (2008).</li><li>Knorr, U., Vinberg, M., Kessing, L. V., Wetterslev, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Salivary+cortisol+in+depressed+patients+versus+control+persons:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Salivary cortisol in depressed patients versus control persons: a systematic review and meta-analysis.</a> Psychoneuroendocrinology. 35 (9), 1275-1286 (2010).</li><li>Joels, M., Karst, H., Sarabdjitsingh, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+stressed+brain+of+humans+and+rodents.">The stressed brain of humans and rodents.</a> Acta Physiol (Oxf). 223 (2), 13066 (2018).</li><li>Samuels, B. A., 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=Modeling+treatment-resistant+depression.">Modeling treatment-resistant depression.</a> Neuropharmacology. 61 (3), 408-413 (2011).</li><li>David, D. J., 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=Neurogenesis-dependent+and-independent+effects+of+fluoxetine+in+an+animal+model+of+anxiety/depression.">Neurogenesis-dependent and-independent effects of fluoxetine in an animal model of anxiety/depression.</a> Neuron. 62 (4), 479-493 (2009).</li><li>Dieterich, A., 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=Chronic+corticosterone+administration+induces+negative+valence+and+impairs+positive+valence+behaviors+in+mice.">Chronic corticosterone administration induces negative valence and impairs positive valence behaviors in mice.</a> Translational psychiatry. 9 (1), 1-13 (2019).</li><li>Gourley, S. L., Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recapitulation+and+reversal+of+a+persistent+depression-like+syndrome+in+rodents.">Recapitulation and reversal of a persistent depression-like syndrome in rodents.</a> Current Protocols in Neuroscience. 49 (1), 31-39 (2009).</li><li>Gourley, S. 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=Regionally+specific+regulation+of+ERK+MAP+kinase+in+a+model+of+antidepressant-sensitive+chronic+depression.">Regionally specific regulation of ERK MAP kinase in a model of antidepressant-sensitive chronic depression.</a> Biol Psychiatry. 63 (4), 353-359 (2008).</li><li>Gourley, S. L., Wu, F. J., Taylor, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Corticosterone+regulates+pERK1/2+map+kinase+in+a+chronic+depression+model.">Corticosterone regulates pERK1/2 map kinase in a chronic depression model.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1148 (1), 509-514 (2008).</li><li>Mekiri, M., Gardier, A. M., David, D. J., Guilloux, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+corticosterone+administration+effects+on+behavioral+emotionality+in+female+c57bl6+mice.">Chronic corticosterone administration effects on behavioral emotionality in female c57bl6 mice.</a> Experimental and clinical psychopharmacology. 25 (2), 94 (2017).</li><li>Dieterich, A., 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=Chronic+corticosterone+shifts+effort-related+choice+behavior+in+male+mice.">Chronic corticosterone shifts effort-related choice behavior in male mice.</a> Psychopharmacology (Berl). , (2020).</li><li>Shafiei, N., Gray, M., Viau, V., Floresco, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Stress+Induces+Selective+Alterations+in+Cost/Benefit+Decision-Making.">Acute Stress Induces Selective Alterations in Cost/Benefit Decision-Making.</a> Neuropsychopharmacology. 37 (10), 2194-2209 (2012).</li><li>Treadway, M. T., Buckholtz, J. W., Schwartzman, A. N., Lambert, W. E., Zald, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Worth+the+'EEfRT'?+The+effort+expenditure+for+rewards+task+as+an+objective+measure+of+motivation+and+anhedonia.">Worth the 'EEfRT'? The effort expenditure for rewards task as an objective measure of motivation and anhedonia.</a> PLoS One. 4 (8), (2009).</li><li>Golden, S. A., Covington, H. E., Berton, O., Russo, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=p.+A+standardized+protocol+for+repeated+social+defeat+stress+in+mice.">p. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice.</a> Nature protocols. 6 (8), 1183 (2011).</li><li>Yohn, S. E., 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=The+VMAT-2+inhibitor+tetrabenazine+alters+effort-related+decision+making+as+measured+by+the+T-maze+barrier+choice+task:+reversal+with+the+adenosine+A2A+antagonist+MSX-3+and+the+catecholamine+uptake+blocker+bupropion.">The VMAT-2 inhibitor tetrabenazine alters effort-related decision making as measured by the T-maze barrier choice task: reversal with the adenosine A2A antagonist MSX-3 and the catecholamine uptake blocker bupropion.</a> Psychopharmacology (Berl). 232 (7), 1313-1323 (2015).</li><li>Harris, A. Z., 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=A+novel+method+for+chronic+social+defeat+stress+in+female+mice.">A novel method for chronic social defeat stress in female mice.</a> Neuropsychopharmacology. 43 (6), 1276 (2018).</li><li>Takahashi, A., 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=Establishment+of+a+repeated+social+defeat+stress+model+in+female+mice.">Establishment of a repeated social defeat stress model in female mice.</a> Scientific Reports. 7 (1), 1-12 (2017).</li><li>Yohn, C. N., 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=Chronic+non-discriminatory+social+defeat+is+an+effective+chronic+stress+paradigm+for+both+male+and+female+mice.">Chronic non-discriminatory social defeat is an effective chronic stress paradigm for both male and female mice.</a> Neuropsychopharmacology. 44 (13), 2220-2229 (2019).</li><li>Krishnan, V., 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=Molecular+adaptations+underlying+susceptibility+and+resistance+to+social+defeat+in+brain+reward+regions.">Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions.</a> Cell. 131 (2), 391-404 (2007).</li><li>I&#241;iguez, S. D., 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=Vicarious+Social+Defeat+Stress+Induces+Depression-Related+Outcomes+in+Female+Mice.">Vicarious Social Defeat Stress Induces Depression-Related Outcomes in Female Mice.</a> Biol Psychiatry. 83 (1), 9-17 (2018).</li><li>Newman, E. L., Leonard, M. Z., Arena, D. T., de Almeida, R. M., Miczek, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+defeat+stress+and+escalation+of+cocaine+and+alcohol+consumption:+Focus+on+CRF.">Social defeat stress and escalation of cocaine and alcohol consumption: Focus on CRF.</a> Neurobiology of Stress. 9, 151-165 (2018).</li><li>Nilsson, S. R., 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=Simple+Behavioral+Analysis+(SimBA)+-+an+open+source+toolkit+for+computer+classification+of+complex+social+behaviors+in+experimental+animals.">Simple Behavioral Analysis (SimBA) - an open source toolkit for computer classification of complex social behaviors in experimental animals.</a> bioRxiv. , (2020).</li><li>Newman, E. L., Leonard, M. Z., Arena, D. T., de Almeida, R. M. M., Miczek, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+defeat+stress+and+escalation+of+cocaine+and+alcohol+consumption:+Focus+on+CRF.">Social defeat stress and escalation of cocaine and alcohol consumption: Focus on CRF.</a> Neurobiology of Stress. 9, 151-165 (2018).</li></ol>

Terwijl de chronische CORT paradigma biedt een constante CORT dosis in het drinkwater, uit ervaring kan er enige variabiliteit in de hoeveelheid verbruikt door muizen. Verder kan het verbruik alleen worden beoordeeld op de totale kooi, en een gemiddelde genomen op basis van het aantal muizen in de kooi. Bovendien kan morsen optreden bij het wegen van de flessen, het overbrengen van de muizen voor gedragstesten, of bij het overschakelen naar een verse kooi. Echter, het bijhouden van voertuig en CORT verbruik is nog steeds...

Stemmingsstoornissen zoals depressie en angst komen veel voor in de huidige samenleving. Tientallen jaren van het werk heeft voortdurend gezocht naar verbeterde behandelingen en relevante knaagdier modellen om deze complexe aandoeningen te bestuderen1. Chronische stress is een factor die bijdraagt aan stemmingsstoornissen zoals depressie2. Daarom werden chronische stressparadigma's zoals chronische sociale nederlaagstress (SDS) en chronische corticosteron toediening (CORT) ontwikkeld bij mannelijke muizen en worden ze nu op grote schaal gebruikt om de neurobiologische en gedragseffecten van chronische stressblootstelling te beoordelen. De meest gebruikte gedragstests voor het beoordelen van chronische stress-effecten omvatten taken in verband met vermijding gedrag, zoals verhoogde plus doolhof, open veld, en nieuwheid onderdrukt voeding, of met antidepressivum werkzaamheid, zoals gedwongen zwemmen test. Echter, dit gedrag bij knaagdieren aantoonbaar gebrek gezicht en, nog belangrijker, voorspellende validiteit en translationele relevantie voor menselijke aandoeningen zoals depressie.
Een populaire chronische stress paradigma, chronische onvoorspelbare milde stress (CUMS), is uitgebreid gevalideerd met behulp van gedrag zoals sacharose voorkeur3. CUMS vermindert de voorkeur voor een sacharoseoplossing van 1% in vergelijking met water en wordt historisch geïnterpreteerd als anhedonia-gerelateerd gedrag4,5. Deze vermindering van de voorkeur voor sacharose wordt echter niet waargenomen bij mensen met een ernstige depressieve stoornis6,7. Bovendien, sacharose voorkeur niet mogelijk voor de studie van inspanningvolle beloning motivatie.
Onlangs heeft sommige onderzoek verschoven focus naar andere gedragingen in verband met motivatie en beloning8,,9. Deze taken hebben veelbelovende translationele waarde omdat relatief vergelijkbare gedragsbeoordelingen kunnen worden uitgevoerd bij zowel mensen als knaagdieren. Hier beschrijven we de CORT en SDS paradigma's en hun effecten in een Y-doolhof barrière gedragstaak die motivatie meet om inspanning uit te oefenen voor beloning. Vervolgens bespreken we een nieuw chronisch stressparadigma dat we hebben ontwikkeld, chronische niet-discriminerende sociale nederlaagstress (CNSDS), dat effectief is bij zowel mannelijke als vrouwelijke muizen.
Chronische corticosteron toediening (CORT) is een paradigma ontworpen om chronische stress na te bootsen zonder werkelijke stress blootstelling. Activering van de hypothalamus-hypofyse-bijnieras door stress resulteert in de endogene afgifte van de bijniersteroïde cortisol bij mensen10,,11,12 en corticosteron bij muizen13,14. Levering van corticosteron door het drinkwater van volwassen mannelijke muizen gedurende ten minste 4 weken resulteert in onaangepaste gedragsreacties bij vermijdingstaken zoals open veld, verhoogd plus doolhof en nieuwheid onderdrukt voeden10,11,12,13,14,15,16. Interessant is dat CORT ook van invloed is op beloningsverwerking in instrumentele taken16,17,18,19. Het HIER beschreven CORT-paradigma produceert een consistente serumconcentratie van minder dan 100 ng/mL CORT, wat meer dan vijf keer minder is dan die van een acute stressor zoals gedwongen zwemmen15. Daarom is het onwaarschijnlijk dat chronische CORT-toediening hypercortisolemie zal veroorzaken. Terwijl chronische CORT is alleen effectief in mannelijke muizen20, hebben we onlangs aangetoond dat het produceert een robuuste verschuiving in inspanningvolle reageren in de Y-doolhof barrière taak21. Voor zover wij weten, dit was een van de eerste studies om de effecten van chronische stress op een inspanning-gerelateerde keuze gedrag bij mannelijke muizen21te onderzoeken. Een eerdere studie toonde eerst het effect aan van acute terughoudendheidstress op de besluitvorming op basis van inspanningen bij ratten22. In inspanningsgerelateerd keuzegedrag kiest een dier ervoor om ofwel inspanning te leveren voor een waardevolle beloning of een beloning met een lagere waarde te accepteren die vrijer beschikbaar is. Bij mensen, de inspanning-uitgaven voor beloningen taak (EEfRT), is een computerspel ontwikkeld om analoog te zijn aan inspanning-gerelateerde keuze taken in muizen23. Depressie resulteert in maladaptive reacties in EEfRT (verminderde kans op het kiezen van harde taken voor hoogwaardige beloningen). Daarom zijn inspanningsgerelateerde keuzetaken bij knaagdieren bijzonder interessant vanwege hun translationele relevantie.
Chronische sociale nederlaag stress (SDS) is een van de meest gebruikte preklinische stress modellen bij mannelijke muizen. Het is een 10-daagse protocol waar grote, agressieve gepensioneerde fokker CD-1 mannetjes aanval experimentele muizen, meestal C57BL/6J, in 5 min dagelijkse sessies24. Dit produceert een robuust onaangepast gedrag fenotype in een subset van experimentele muizen. Een sociale interactie test wordt gebruikt om muizen te stratificeren in veerkrachtige of gevoelige populaties om de nederlaag stress, en verschillende studies hebben dit unieke kenmerk van SDS gebruikt om de moleculaire en neurale circuit mechanismen die ten grondslag liggen stress afhankelijkheid en gevoeligheid sonde. Hier beschrijven we de details van het CORT paradigma en de implementatie ervan voor de Y-maze barrière gedragstaak. We bespreken ook SDS-effecten in de Y-doolhof barrière taak. De Y-doolhof barrière taak is gebaseerd op de T-doolhof barrière taak, die voornamelijk wordt gebruikt bij ratten om de motivatie te meten voor hoge of lage beloningen aanwezig in de twee armen van het doolhof8,9,25. Deze taak is ook uitgevoerd om inspanningsvol reageren bij muizen toegediend cafeïne of dopamine antagonisten bij muizen26te bestuderen. Knaagdieren kunnen ofwel besteden grotere inspanning door het beklimmen van barrières van geleidelijk toenemende hoogte in een arm van het doolhof voor een hogere beloningswaarde, meestal 4 beloning pellets, of besteden aanzienlijk minder inspanning in de andere arm van het doolhof om slechts 2 beloning pellets9te ontvangen. 10-daagse sociale nederlaag paradigma's produceren een robuuste onaangepaste fenotype in gevoelige muizen die ongeveer 30 dagen duurt, dus hebben we de Y-doolhof barrière taak aangepast om sneller te trainen en dieren te testen om alle experimenten te voltooien binnen deze 30-daagse tijdsbestek24. Daarom, hier hebben we ook detail een Y-maze barrière gedragstaak protocol met verkorte trainingen en enkele barrière testsessies om motivatie te meten om inspanning te besteden voor beloning in chronische stress-blootgestelde muizen.
Helaas werden zowel chronische corticosteron als chronische sociale nederlaagstress ontwikkeld bij mannelijke muizen en zijn ze minder effectief bij vrouwelijke muizen. Dit is zeer problematisch als vrouwen hebben meer kans dan mannen te worden gediagnosticeerd met stemmingsstoornissen zoals depressie1. Slimme aanpassingen aan SDS hebben toegestaan gebruik in vrouwelijke muizen, maar vereisen moeilijke operaties of vervelende urineverzameling26,27. We hebben onlangs beschreven een eenvoudige wijziging van de SDS paradigma, genaamd chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress (CNSDS). CNSDS maakt gevoelige en veerkrachtige gelaagdheid van zowel experimentele mannelijke als vrouwelijke muizenmogelijk 28. Zowel vrouwelijke als mannelijke gevoelige muizen blootgesteld aan CNSDS tonen verhoogde vermijding van open armen in verhoogde-plus doolhof en van het centrum in open veld en tonen verhoogde latentie om te eten in nieuwheid onderdrukte voeding. CNSDS is ook efficiënter dan andere wijzigingen aan SDS, omdat beide geslachten worden gecombineerd in nederlaagsessies. Dit resulteert in een verhoogde opbrengst van experimentele muizen zonder een bijbehorende toename van tijd en inspanning die nodig is om het protocol te voltooien. Daarom sluiten we dit manuscript af met een diepgaande presentatie van dit recent ontwikkelde chronische stressparadigma.

<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

Stemmingsstoornissen, waaronder een depressieve stoornis, kunnen worden neergeslagen door chronische stress. De Y-doolhof barrière taak is een inspanning-gerelateerde keuze test die motivatie meet om inspanning te besteden en beloning te verkrijgen. Bij muizen heeft chronische blootstelling aan stress een aanzienlijke invloed op de motivatie om te werken voor een beloning met een hogere waarde wanneer een beloning met een lagere waarde vrij beschikbaar is in vergelijking met niet-beklede muizen. Hier beschrijven we de chronische corticosteron administratie paradigma, die een verschuiving in inspanningvolle reageren in de Y-doolhof barrière taak produceert. In de Y-doolhof taak, een arm bevat 4 voedsel pellets, terwijl de andere arm bevat slechts 2 pellets. Nadat muizen de hoge beloningsarm hebben leren selecteren, worden barrières met geleidelijk toenemende hoogte vervolgens in de hoge beloningsarm geïntroduceerd tijdens meerdere testsessies. Helaas, de meeste chronische stress paradigma's (met inbegrip van corticosteron en sociale nederlaag) werden ontwikkeld bij mannelijke muizen en zijn minder effectief in vrouwelijke muizen. Daarom bespreken we ook chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress (CNSDS), een stress paradigma ontwikkeld dat effectief is in zowel mannelijke als vrouwelijke muizen. Het herhalen van resultaten met meerdere verschillende chronische stressoren bij mannelijke en vrouwelijke muizen in combinatie met een verhoogd gebruik van translationeel relevante gedragstaken zal helpen om het begrip van hoe chronische stress stemmingsstoornissen kan neerslaan, te bevorderen.

Chronische CORT werd toegediend voor 4 weken, gevolgd door Y-maze barrière training en testen(Figuur 1A). In een apart cohort, de 10-daagse SDS paradigma werd ook gevolgd door training en testen in de Y-doolhof barrière taak (Figuur 1C), om het effect van deze chronische stress paradigma's op inspanning-gerelateerde keuze gedrag in mannelijke muizen te bepalen. Chronische CORT en SDS zowel verminderd gemiddelde lichaamsgewicht in vergelijking met voertuig muiz...

Watch this Scientific Journal Video about Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice at JoVE.com

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

De Y-doolhof barrière taak is een gedragstest die motivatie onderzoekt om inspanning te besteden voor beloning. Hier bespreken we het testen van meerdere goed gevalideerde chronische stressoren, waaronder chronische corticosteron en sociale nederlaag stress met dit gedrag, evenals de nieuwe chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress (CNSDS), die effectief is bij vrouwen.

Chronische stress verschuivingen inspanning-gerelateerde keuze gedrag in een Y-Maze Barrier Taak in muizen

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

Dit protocol stelt onderzoekers in staat om de effecten van chronische stress op inspanningsmatig reageren bij zowel mannelijke als vrouwelijke muizen te onderzoeken. Een voordeel van deze techniek is dat zowel mannelijke als vrouwelijke muizen tegelijkertijd een gevalideerd chronisch sociaal nederlaagparadigma kunnen ondergaan waardoor beloningsgedrag direct kan worden vergeleken. Historisch, preklinisch onderzoek naar stemmingsstoornissen heeft gebruik gemaakt van gedragstaken die het vermijden van bedreigende omgevingen te betrekken.Belonings- en motivatietaken, zoals inspanningsgerelateerde keuze, kunnen echter meer vertaalrele relevantie bieden. Los 3,375 gram bèta-cyclodextrine op in 750 milliliter kraanwater in een glazen container van één liter schroef. Los 3.375 gram bètacycdextrine op in 750 milliliter kraanwater, gevolgd door de toevoeging van 26,25 milligram corticosteron.Los de corticosteron op in oplossing in een ultrasoon reinigerwaterbad gedurende ongeveer 30 minuten op 40 kilohertz totdat de vloeistof een duidelijk uiterlijk vertoont, vul vervolgens de waterflessen van het voertuig en de corticosteronmuisgroep met de juiste oplossingen en registreert het volume vloeistof dat twee keer per week wordt verbruikt. Om de muizen te wennen aan het Y-doolhof, de dag na voedselontbering, plaats een groot aantal 20 milligram graan gebaseerde voedsel pellets in de doppen van twee 50 milliliter centrifuge buizen en plaats een dop aan het einde van elke arm van de Y-doolhof, plaats dan een muis in de startdoos van de Y-doolhof met de startdoos verdeler op zijn plaats voor een paar seconden voor het verwijderen van de verdeler en waardoor de muis om de Y-doolhof te verkennen voor 15 Minuten. Na twee dagen van Y-doolhof gewenning, plaats voor pellets in een dop voor de hoge beloning arm en plaats twee pellets in een dop voor de lage beloning arm.Voor een proef met een hoge beloningsvrijheid blokkeert u de toegang tot de lage beloningsarm en plaatst u de muis enkele seconden in het startvak voordat u de scheidingslijn verwijdert, waardoor de muis 60 seconden in de hoge beloningsarm kan komen om de beschikbare pellets te consumeren. Voor een lage beloning gedwongen keuze proef, blokkeren toegang tot de hoge beloning arm. Voor vrije keuze training, begin elke sessie met een hoge en een lage arm gedwongen keuze proef voor het voltooien van 10 vrije keuze proeven.Laat de muis een doolhofarm selecteren. Zodra de muis heeft gereisd naar het einde van de arm aan de dop van pellets, plaats een arm verdeler achter de muis, vergrendeling in het dier totdat het heeft verbruikt de pellets. Not welke arm wordt geselecteerd voor alle 10 vrije keuze proeven per dag.Zodra een muis de hoge beloningsarm heeft geselecteerd voor 7 van de 10 proeven in een vrije keuze trainingsdag, plaats een barrière van 10 centimeter halverwege de hoge beloningsarm in het Y-doolhof en voer ten minste twee hoge en lage arm gedwongen keuzeproeven uit met de barrière op zijn plaats. Na het voltooien van alle vier de proeven, plaats de muis in het startvak en laat de muis om een arm te selecteren voor 10 vrije keuze proeven met de 10 centimeter barrière om de hoge beloning arm op zijn plaats. Op de volgende dag, habituate en test de muis zoals aangetoond, maar gebruik een 15 centimeter barrière in de hoge beloning arm.De volgende dag, test de muis met een 20 centimeter barrière zoals aangetoond. Voor chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress testen, lijn de kooien van CD1 mannetjes met C57BL/6J mannetjes en vrouwtjes met CD1 kooien aan de voorkant en C57BL/6J kooien grenzend aan de CD1 mannelijke muizen in de sociale nederlaag kamer. Om het proces te beginnen, plaats een volwassen mannelijke en een volwassen vrouwelijke experimentele C57BL/6J muis in de thuiskooi van elke CD1 agressor man voor een vijf minuten durende sociale nederlaag sessie en record de aanval latentie en frequentie van de aanval voor zowel mannelijke als vrouwelijke proefdieren.Breng aan het einde van de sessie de mannelijke C57BL/6J-muis over in de kooi van co-housed CD1-mannetjes gescheiden door een duidelijke geperforeerde plexiglasbarrière. Scheid de aanvallende CD1 en vrouwelijke C57BL/6 muizen met een soortgelijke duidelijke geperforeerde plexiglas barrière. Voor een controlesessie plaatst u een vrouwelijke muis in de thuiskooi van één controlemannetje C57BL/6-muis.Plaats na vijf minuten een duidelijke geperforeerde plexiglasverdeler tussen de dieren. Aan het einde van het eerste experiment, draai de muizen voor de resterende negen nederlaag sessies, zodanig dat elke C57BL/6 mannelijke en vrouwelijke paar is gedraaid een kooi aan de linkerkant om een nieuwe interactie met nieuwe CD1 muizen voor elke sessie. Chronische corticosteron en chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress muizen vertonen beide een verminderd gemiddelde lichaamsgewicht in vergelijking met voertuig en controle dieren.Deze muizen verbruikten ook minder gemiddelde huiskooi lab chow. Voertuig en corticosteron toegediende muizen consumeren een vergelijkbaar volume van vloeistof gedurende vier weken van de behandeling en drie weken van het testen van gedrag. Chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress produceert een onaangepaste fenotype in gevoelige muizen in vergelijking met veerkrachtige of controle muizen niet blootgesteld aan chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress tonen een vermindering van de tijd doorgebracht in de interactie zone met een nieuwe CD1 muis.Zowel chronische corticosteron en chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress muizen produceren een verschuiving in inspanningvolle reageren wanneer de barrière hoogte toeneemt tot 15 en 20 centimeter. Hoge en lage beloning arm latency met de 15 centimeter barrière wordt niet beïnvloed door corticosteron administratie en is vergelijkbaar voor beide groepen met zowel lage als hoge beloning armen. Belangrijk, als chronische corticosteron of chronische niet-discriminerende sociale nederlaag stress schaadt het leren van de Y-doolhof barrière taak, kunnen deze muizen niet aan het criterium te bereiken in de vrije keuze trainingen, van invloed op latere barrière resultaat interpretatie.Bovendien kan de sociale interactietaak worden gebruikt om de muizen te stratificeren in veerkrachtige en gevoelige populaties, evenals door seks. Bij het uitvoeren van de Y-doolhof barrière taak, is het van cruciaal belang om zowel de geselecteerde arm en de latentie op te nemen om de voedselpellet beloning te bereiken in elke individuele proef. Andere belangrijke en vertalingallly relevante beloning-gerelateerde gedrag, zoals resultaat devaluatie of progressieve verhouding, kan worden uitgevoerd na de chronische corticosteron sociale nederlaag of chronische niet-discriminerende sociale nederlaag protocollen.

Research

JoVE Journal

Behavior

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Met behulp van Chronische Sociale Stress om model postnatale depressie bij zogende Knaagdieren

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

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

De crossmodaal Congruentie Taak als een middel om een ​​doelstelling Behavioral Meet verkrijgen in de Rubber Hand Illusion Paradigm

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

De 5-Keus Serial Reaction Time Taak: Een taak van aandacht en impulscontrole voor Knaagdieren

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

De Aandachtsvertekening Set Shifting Taak: een maat voor cognitieve flexibiliteit in Muizen

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

Het bepalen van Ultrasonic Vocalisatie Voorkeuren in Muizen met behulp van een twee-keuze afspelen Test

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

De sociale dimensie van Stress: experimentele manipulaties van maatschappelijke ondersteuning en sociale identiteit in de 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 ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Het Protocol van de onvoorspelbare chronische milde Stress voor inducerende Anhedonie in muizen

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...

A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons

Een twee-interval gedwongen-keuze taak voor multisensorische vergelijkingen

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of ...

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

Roman Objectherkenning en Object locatie gedrags testen in muizen op een begroting

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

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

Het integreren van visuele Psychophysical assays binnen een Y-doolhof om de rol te isoleren die visuele functies spelen in navigatie beslissingen

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...