Name: assessing dominant-submissive behavior in adult rats following traumatic brain injury
Uploaded: 2022-12-16T13:35:00
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Il lavoro svolto fa parte della tesi di dottorato di Dmitry Frank.

Gli esperimenti sono stati approvati dal Comitato per la cura degli animali dell'Università Ben-Gurion del Negev.Gli esperimenti sono stati eseguiti seguendo le raccomandazioni delle dichiarazioni di Helsinki e Tokyo e le linee guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio della Comunità europea. Nel presente studio sono stati utilizzati ratti maschi adulti di Sprague-Dawley, del peso di 300-350 g. Gli animali sono stati alloggiati a una temperatura ambiente di 22 ° C ± 1 ° C e un'umidità del 40% -60% con ...

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(171), e62291 (2021).</li><li>Frank, 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=Induction+of+diffuse+axonal+brain+injury+in+rats+based+on+rotational+acceleration.">Induction of diffuse axonal brain injury in rats based on rotational acceleration.</a> Journal of Visualized Experiments. (159), e61198 (2020).</li><li>Zlotnik, 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=&#946;2+adrenergic-mediated+reduction+of+blood+glutamate+levels+and+improved+neurological+outcome+after+traumatic+brain+injury+in+rats.">&#946;2 adrenergic-mediated reduction of blood glutamate levels and improved neurological outcome after traumatic brain injury in rats.</a> Journal of Neurosurgical Anesthesiology. 24 (1), 30-38 (2012).</li><li>Frank, 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=A+novel+histological+technique+to+assess+severity+of+traumatic+brain+injury+in+rodents:+Comparisons+to+neuroimaging+and+neurological+outcomes.">A novel histological technique to assess severity of traumatic brain injury in rodents: Comparisons to neuroimaging and neurological outcomes.</a> Frontiers in Neuroscience. 15, 733115 (2021).</li><li>Marinkovic, I., 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=Prognosis+after+mild+traumatic+brain+injury:+Influence+of+psychiatric+disorders.">Prognosis after mild traumatic brain injury: Influence of psychiatric disorders.</a> Brain Sciences. 10 (12), 916 (2020).</li><li>Robert, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Traumatic+brain+injury+and+mood+disorders.">Traumatic brain injury and mood disorders.</a> Mental Health Clinician. 10 (6), 335-345 (2020).</li><li>Sabaz, 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=Prevalence,+comorbidities,+and+correlates+of+challenging+behavior+among+community-dwelling+adults+with+severe+traumatic+brain+injury:+A+multicenter+study.">Prevalence, comorbidities, and correlates of challenging behavior among community-dwelling adults with severe traumatic brain injury: A multicenter study.</a> The Journal of Head Trauma Rehabilitation. 29 (2), 19-30 (2014).</li><li>Aaronson, A., Lloyd, R. 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(77), e4367 (2013).</li><li>Bhatnagar, S., Vining, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilitation+of+hypothalamic-pituitary-adrenal+responses+to+novel+stress+following+repeated+social+stress+using+the+resident/intruder+paradigm.">Facilitation of hypothalamic-pituitary-adrenal responses to novel stress following repeated social stress using the resident/intruder paradigm.</a> Hormones and Behavior. 43 (1), 158-165 (2003).</li><li>Boyko, 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=The+effect+of+depressive-like+behavior+and+antidepressant+therapy+on+social+behavior+and+hierarchy+in+rats.">The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats.</a> Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).</li><li>Gruenbaum, B. F., 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+complex+diving-for-food+Task+to+investigate+social+organization+and+interactions+in+rats.">A complex diving-for-food Task to investigate social organization and interactions in rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (171), e61763 (2021).</li><li>Grasmuck, V., Desor, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+differentiation+of+rats+confronted+to+a+complex+diving-for-food+situation.">Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation.</a> Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).</li><li>Pinhasov, A., Crooke, J., Rosenthal, D., Brenneman, D., Malatynska, E. <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+Submissive+Behavior+Model+for+antidepressant+drug+activity+testing:+Study+using+a+video-tracking+system.">Reduction of Submissive Behavior Model for antidepressant drug activity testing: Study using a video-tracking system.</a> Behavioural Pharmacology. 16 (8), 657-664 (2005).</li><li>Nesher, 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=Differential+responses+to+distinct+psychotropic+agents+of+selectively+bred+dominant+and+submissive+animals.">Differential responses to distinct psychotropic agents of selectively bred dominant and submissive animals.</a> Behavioural Brain Research. 236 (1), 225-235 (2013).</li></ol>

Studi clinici indicano che la lesione cerebrale può aumentare il rischio di disturbi psichiatrici26,27. Inoltre, TBI colpisce lo sviluppo del comportamento sociale28,29. In questo protocollo, il modello TBI ha avuto un effetto sulla presentazione del comportamento dominante-sottomesso. Il comportamento dominante-sottomesso si è manifestato in termini di tempo trascorso sull'alimentatore e chi è venuto ...

La competizione intraspecie si verifica quando i membri della stessa specie competono per una risorsa limitata allo stesso tempo1. Al contrario, la competizione interspecie si verifica tra membri di due specie diverse2. La competizione intraspecie è divisa in due tipi, tra cui l'interferenza (adattata) e lo sfruttamento (concorso), e sorge a seconda del tipo di risorsa in contesa, come cibo e territorio3.
L'esistenza di gerarchie sociali è impossibile senza relazioni dominante-sottomessa (DSR). La dominanza si presenta come "vincente" e la subordinazione come "perdente" all'interno di coppie di animali4. Tuttavia, i DSR appaiono non solo in coppia, ma anche in gruppi di tre o più. Nel 1922, Thorleif Schjelderup-Ebbe descrisse la gerarchia di dominanza nei polli domestici. I principali segni distintivi tra gli animali dominanti e subordinati erano il tempo trascorso all'alimentatore e il comportamento aggressivo. La gerarchia di dominanza è divisa in due forme: lineare e non lineare5. La dominanza lineare coinvolge due gruppi, A e B. In questo paradigma di relazioni transitive6, il gruppo A domina il gruppo B, o il gruppo B domina il gruppo A. La dominanza non lineare si verifica quando esiste almeno una relazione circolare: A domina B, B domina C e C domina A7.
Esistono modelli per valutare il comportamento dominante-sottomesso per diverse specie, tra cui roditori, uccelli8, primati non umani 9,10,11 e umani 12. Il metodo dominante-sottomesso è ben rappresentato in letteratura ed è stato applicato come modello per valutare mania e depressione13, nonché l'attività dei farmaci antidepressivi14. Questo modello è stato utilizzato per studiare lo stress precoce della vita dopo la separazione materna in ratti adulti15. I paradigmi DSR possono essere suddivisi in tre modelli: la riduzione del modello di comportamento dominante13,16, la riduzione del modello di comportamento sottomesso 14 e il modello di inversione della clonidina della dominanza17.
Questo studio dimostra un'indagine sulla DSR attraverso compiti basati sulla competizione alimentare. I vantaggi di questo metodo sono la sua facile riproducibilità e la capacità di osservare e analizzare accuratamente il comportamento dominante-sottomesso. Inoltre, il compito comportamentale dominante-sottomesso si basa sul cibo piuttosto che sul territorio, a differenza dei compiti comportamentali comparabili, il che rende questo compito comportamentale più economico e più semplice e i ricercatori non hanno bisogno di sottoporsi a una formazione complicata per eseguire il compito ed elaborare i dati.
L'obiettivo generale del presente studio è dimostrare lo sviluppo di DSR dopo trauma cranico (TBI). Il trauma cranico è associato a menomazioni sociali, depressione e ansia. Il modello di induzione del trauma cranico è un modello standard semplice ed efficace che prevede l'induzione di lesioni cerebrali traumatiche con un dispositivo a percussione fluida18,19.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>2% chlorhexidine in 70% alcohol solution</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td>500 cc</td>
			<td>For general antisepsis of the skin in the operatory field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 boards of different thicknesses (1.5 cm, 2.5 cm, 5 cm and 8.5 cm)</td>
			<td>This is to evaluate neurological defect</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Nylon suture</td>
			<td>4-00</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bottles</td>
			<td>Techniplast</td>
			<td>ACBT0262SU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bupivacaine 0.1 %</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond Hole Saw Drill 3 mm diameter</td>
			<td>Glass Hole Saw Kit</td>
			<td></td>
			<td>Optional.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Weighing Scale</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td>Rs 4,000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting scissors</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td>Z265969</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 99.9 %</td>
			<td>Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td>5%-10% solution used to clean equipment and remove odors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluid-percussion device</td>
			<td>custom-made at the university workshop</td>
			<td></td>
			<td>No specific brand is recommended.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gauze Sponges</td>
			<td>Fisher</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves (thin laboratory gloves)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Optional.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heater with thermometer</td>
			<td>Heatingpad-1</td>
			<td>Model: HEATINGPAD-1/2</td>
			<td>No specific brand is recommended.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Horizon-XL</td>
			<td>Mennen Medical Ltd</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isofluran, USP 100%</td>
			<td>Piramamal Critical Care, Inc</td>
			<td>NDC 66794-017</td>
			<td>Anesthetic liquid for inhalation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Logitech Webcam Software</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>2.51</td>
			<td>Software for video camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating forceps</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operating Scissors</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC Computer for USV recording and data analyses</td>
			<td>Intel</td>
			<td></td>
			<td>Intel core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plexiglass boxes linked by a narrow passage</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Two transparent 30 cm &#215; 20 cm &#215; 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm &#215; 15 cm &#215; 60 cm passage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Purina Chow</td>
			<td>Purina</td>
			<td>5001</td>
			<td>Rodent laboratory chow given to rats,&#160; is a lifecycle nutrition that has been used in biomedical research</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat cages (rat home cage or another enclosure)</td>
			<td>Techniplast</td>
			<td>2000P</td>
			<td>No specific brand is recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blades 11</td>
			<td>SIGMA - ALDRICH</td>
			<td>S2771</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS</td>
			<td>SPSS Inc., Chicago, IL, USA</td>
			<td>A 20 package</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotaxic Instrument</td>
			<td>custom-made at the university workshop</td>
			<td></td>
			<td>No specific brand is recommended</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timing device</td>
			<td>Interval Timer:Timing for recording USV&#39;s</td>
			<td></td>
			<td>Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video camera</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>C920 HD PRO WEBCAM</td>
			<td>Digital video camera for high definition recording of rat behavior under dominant submissive test</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing dominant-submissive behavior in adult rats following traumatic brain injury

La competizione per risorse come cibo, territorio e compagni influenza significativamente le relazioni all'interno delle specie animali ed è mediata attraverso gerarchie sociali che sono spesso basate su relazioni dominante-sottomessa. La relazione dominante-sottomessa è un normale modello comportamentale tra gli individui di una specie. La lesione cerebrale traumatica è una causa frequente di compromissione dell'interazione sociale e della riorganizzazione delle relazioni dominante-sottomessa nelle coppie animali. Questo protocollo descrive il comportamento sottomesso nei ratti maschi adulti di Sprague-Dawley dopo l'induzione di lesioni cerebrali traumatiche utilizzando un modello fluido-percussione rispetto ai ratti naïve attraverso una serie di test dominante-sottomessi eseguiti tra 29 giorni e 33 giorni dopo l'induzione. Il test del comportamento dominante-sottomesso mostra come la lesione cerebrale può indurre un comportamento sottomesso negli animali in competizione per il cibo. Dopo una lesione cerebrale traumatica, i roditori erano più sottomessi, come indicato dal fatto che trascorrevano meno tempo all'alimentatore e avevano meno probabilità di arrivare per primi al trogolo rispetto agli animali di controllo. Secondo questo protocollo, il comportamento sottomesso si sviluppa dopo una lesione cerebrale traumatica nei ratti maschi adulti.

Valutazione del punteggio di gravità neurologica I deficit neurologici sono stati valutati nei ratti maschi dopo TBI utilizzando la NSS. I ratti sono stati divisi in due gruppi: un gruppo TBI e un gruppo di controllo. Il gruppo di controllo è stato sottoposto a un intervento chirurgico fittizio. L'NSS ha permesso la valutazione della funzione motoria e dell'alterazione del comportamento mediante un sistema a punti22,23; Un punteggio di 24 in...

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Assessing Dominant-Submissive Behavior in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Il presente protocollo descrive un modello di ratto di lesione cerebrale traumatica indotta da percussioni fluide seguito da una serie di test comportamentali per comprendere lo sviluppo del comportamento dominante e sottomesso. L'utilizzo di questo modello di lesione cerebrale traumatica in combinazione con specifici test comportamentali consente lo studio delle menomazioni sociali a seguito di lesioni cerebrali.

Valutazione del comportamento dominante-sottomesso nei ratti adulti a seguito di trauma cranico

Competition over resources such as food, territory, and mates significantly influences relationships within animal species and is mediated through social ...

In questo studio, vorremmo dimostrare un'indagine sulla relazione dominante-sottomessa attraverso test basati sulla competizione alimentare. L'obiettivo generale del presente studio è quello di mostrare lo sviluppo della relazione dominante-sottomessa dopo una lesione cerebrale traumatica. I vantaggi di questo metodo sono la sua facile riproducibilità e la capacità di osservare e analizzare accuratamente il comportamento dominante-sottomesso.Il metodo dominante-sottomesso è ben rappresentato in letteratura ed è stato applicato come modello per valutare mania e depressione. Questo modello è stato utilizzato per studiare lo stress precoce della vita dopo la separazione materna anche nei ratti adulti. Per iniziare, seleziona 30 maschi adulti in modo casuale.Dividili in lesioni cerebrali traumatiche e gruppi fittizi. Fornire chow e acqua ad libitum. Prima della lesione, eseguire valutazioni di base del punteggio di gravità neurologica in entrambi i gruppi di ratti come descritto nel manoscritto.Dopo aver anestetizzato i ratti, controllare l'immobilizzazione del ratto testando la mancanza di movimento o il riflesso del pedale in risposta a uno stimolante. Eseguire craniotomia quattro millimetri posteriore e quattro millimetri laterale del bregma. Utilizzando un dispositivo a percussione fluida, indurre lesioni cerebrali traumatiche da 21 a 23 millisecondi attraverso il rubinetto a tre vie.Eseguire craniotomia sul gruppo di ratti operati fittizi e infiltrarsi allo 0,1% di bupivacaina prima di chiudere la ferita. Una settimana prima del test, dividi casualmente i ratti in gabbie. Utilizzare un apparecchio costituito da due scatole di vetro acrilico trasparente collegate da un sottile tunnel.Quindi, riempire un alimentatore con latte zuccherato e posizionarlo nel centro del tunnel. Metti ogni topo nell'apparecchio per 15 minuti per l'abitazione nei primi due giorni. Seleziona casualmente un ratto dal gruppo di controllo e uno dal gruppo di lesioni cerebrali traumatiche e impostali a distanze uguali dall'alimentatore, consentendo loro di esplorare per cinque minuti.Consentire ai ratti l'accesso all'acqua ad libitum. Posizionare una fotocamera. Installa il software consigliato per acquisire, salvare ed elaborare i dati e registrare il video mentre i ratti sono nell'arena.Il punteggio di gravità neurologica ha mostrato che 48 ore dopo l'intervento chirurgico, i deficit neurologici erano sufficientemente maggiori per i ratti con lesioni cerebrali traumatiche rispetto ai ratti operati fittizi. Tuttavia, 28 giorni dopo l'intervento chirurgico, le differenze tra la lesione cerebrale traumatica e i gruppi operati fittizi erano insignificanti. Il tempo trascorso all'alimentatore era significativamente più basso per i ratti con lesioni cerebrali traumatiche rispetto ai ratti operati fittizia.Meno lesioni cerebrali traumatiche rispetto ai ratti operati fintamente sono arrivati prima all'alimentatore. Le cose più importanti sono la pulizia dell'apparecchio prima di ogni sessione e l'esecuzione del test in una stanza con una corretta circolazione dell'aria. Questa tecnica apre la strada ai ricercatori per esplorare il comportamento dominante-sottomesso nei ratti dopo una lesione cerebrale.

Research

JoVE Journal

Behavior

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Comportamento

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