Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Хронический стресс сдвиги Усилия связанных Выбор Поведение в Y-Лабиринт Барьерная задача у мышей

Published: August 13, 2020 doi: 10.3791/61548
Automatic Translation
1,2, 1, 1,2
1Department of Psychology, Behavioral and Systems Neuroscience Area, The State University of New Jersey, 2Graduate Program in Neuroscience, Rutgers, The State University of New Jersey

Summary

Задача барьера Y-лабиринта испытание поведения которое рассматривает мотивировку для того чтобы потратить усилие для вознаграждения. Здесь мы обсуждаем тестирование нескольких хорошо проверенных хронических стрессоров, включая хронический кортикостерон и социальное поражение стресс с таким поведением, а также новый хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS), который эффективен у женщин.

Abstract

Расстройства настроения, в том числе основные депрессивные расстройства, могут быть вызваны хроническим стрессом. Y-лабиринт барьер задача связанных с усилиями выбор тест, который измеряет мотивацию тратить усилия и получить вознаграждение. У мышей, хроническое воздействие стресса значительно влияет на мотивацию работать на более высокую награду значение, когда меньшая награда значение свободно доступны по сравнению с unstressed мышей. Здесь мы описываем хроническую парадигму администрирования кортикостерона, которая производит сдвиг в усилии реагирования в Y-лабиринт барьерной задачи. В задаче Y-лабиринта одна рука содержит 4 пищевые гранулы, в то время как другая рука содержит только 2 гранулы. После того, как мыши научатся выбирать высокую наградную руку, барьеры с постепенно увеличивающейся высотой затем вводятся в высокую наградную руку в течение нескольких тестовых сессий. К сожалению, большинство хронических парадигм стресса (включая кортикостерон и социальное поражение) были разработаны у мышей мужского пола и менее эффективны у самок мышей. Таким образом, мы также обсуждаем хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS), стресс парадигмы мы разработали, что является эффективным в обоих мужчин и женщин мышей. Повторение результатов с несколькими различными хроническими стрессорами у мышей мужского и женского пола в сочетании с увеличением использования переводно соответствующих задач поведения поможет продвинуть понимание того, как хронический стресс может вызвать расстройства настроения.

Introduction

Расстройства настроения, такие как депрессия и тревога, широко распространены в современном обществе. Десятилетия работы постоянно искали улучшенное лечение и соответствующие модели грызунов для изучения этих сложных расстройств1. Хронический стресс является фактором, способствующим расстройства настроения, как депрессия2. Таким образом, хронические парадигмы стресса, такие как хронический стресс социального поражения (SDS) и хроническое введения кортикостерона (CORT) были разработаны у мышей мужского пола и в настоящее время широко используются для оценки нейробиологических и поведенческих эффектов хронического воздействия стресса. Наиболее широко используемые поведенческие тесты для оценки хронических эффектов стресса включают в себя задачи, связанные с поведением избегания, такие как повышенный плюс лабиринт, открытое поле, и новизна подавлены кормления, или с антидепрессантом эффективности, такие как принудительный тест плавать. Тем не менее, такое поведение у грызунов, возможно, не хватает лица и, что более важно, прогностической достоверности и трансляционной значимости для человеческих расстройств, таких как депрессия.

Популярная парадигма хронического стресса, хронический непредсказуемый мягкий стресс (CUMS), была проверена широко с использованием поведения, такие как предпочтение сахарозы3. CUMS снижает предпочтение 1% раствора сахарозы по сравнению с водой и исторически интерпретируется как поведение, связанное сангедонией 4,,5. Тем не менее, это снижение предпочтений сахарозы не наблюдается у людей с серьезным депрессивнымрасстройством 6,7. Кроме того, предпочтение сахарозы не позволяет изучить усилие мотивации вознаграждения.

В последнее время некоторые исследования сместили акцент на другие виды поведения, связанные с мотивацией ивознаграждением 8,,9. Эти задачи имеют многообещающую трансляционной ценности, поскольку относительно аналогичные оценки поведения могут проводиться как у людей, так и у грызунов. Здесь мы описываем парадигмы CORT и SDS и их влияние в поведенческой задаче барьера Y-лабиринта, которая измеряет мотивацию для оказания помощи за вознаграждение. Затем мы обсуждаем новую парадигму хронического стресса, которую мы разработали, хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS), который эффективен как у мышей мужского, так и женского пола.

Хроническое введения кортикостерона (КОРТ) является парадигмой, предназначенной для имитации хронического стресса без фактического воздействия стресса. Активация гипоталамус-гипофиза надпочечников оси стрессом приводит к эндогенной высвобождение надпочечников стероидногокортизола у людей 10,11,12 и кортикостерона умышей 13,14. Доставка кортикостерона через питьевую воду взрослых мышей мужского пола, по крайней мере 4 недели приводит к неадаптивной поведенческой реакции в избежании задач, таких как открытое поле, повышенный плюс лабиринт,и новизна подавлены кормления 10,11,12,13,14,15,16. Интересно, что CORT также влияет на вознаграждение обработки винструментальных задач 16,17,18,19. Парадигма CORT, описанная здесь, производит последовательную концентрацию сыворотки ниже 100 нг/мл КОРТ, что более чем в пять раз меньше, чем у тех, которые производятся острым стрессором, таким как принудительныйзаплыв 15. Поэтому хроническое администрирование КОРТ вряд ли вызовет гиперкортизолемию. Хотя хронический CORT эффективен только умышей-мужчин 20,мы недавно продемонстрировали, что он производит надежный сдвиг в усилии реагирования в Y-лабиринт барьерзадачи 21. К нашим знаниям, это было одно из первых исследований для изучения влияния хронической нагрузки на усилия, связанные с выбором поведения у мышей мужскогопола 21. Одно из предыдущих исследований впервые продемонстрировало влияние острой сдержанности стресс на усилия на основе принятия решений накрысах 22. В поведении, связанном с выбором, животное решает либо приложить усилия для получения вознаграждения высокой стоимости, либо принять более низкую стоимость вознаграждения, которое является более свободно доступным. В людях, усилие-расходы для задачи вознаграждения (EEfRT), компьютерная игра превратилась для того чтобы быть аналогом к усилиям-родственным задачам выбора вмышах 23. Депрессия приводит к неадаптивным реакциям в EEfRT (снижение вероятности выбора сложных задач для высокой стоимости награды). Поэтому задачи, связанные с выбором грызунов, особенно интересны из-за их трансляционной значимости.

Хронический социальный стресс поражения (SDS) является одним из наиболее широко используемых доклинтических моделей стресса у мышей мужского пола. Это 10-дневный протокол, где большой, агрессивный отставной заводчик CD-1 самцы атакуют экспериментальных мышей, как правило, C57BL/6J, в 5 мин ежедневныхсессий 24. Это производит надежный неадаптивный поведенческий фенотип в подмножестве экспериментальных мышей. Тест на социальное взаимодействие используется для стратификации мышей в устойчивые или восприимчивые популяции к поражению стресса, и несколько исследований использовали эту уникальную характеристику SDS для зондирования молекулярных и нейронных механизмов цепи, лежащих в основе зависимости от стресса и восприимчивости. Здесь мы описываем детали парадигмы CORT и ее реализации для Y-лабиринт барьер поведенческой задачи. Мы также обсуждаем эффекты SDS в Y-лабиринт барьерной задачи. Y-лабиринт барьер задача основана на T-лабиринт барьер задачи, которая используется в первую очередь у крыс для измерения мотивации тратить усилия для высоких или низких наград, присутствующих в двух рукахлабиринт 8,9,25. Эта задача также была реализована для изучения усилий реагирования у мышей вводят кофеин или допамин антагонистов у мышей26. Грызуны могут либо тратить больше усилий, поднимаясь барьеры постепенно увеличивающейся высоты в одной руке лабиринта для более высокой стоимости вознаграждения, как правило, 4 награды гранулы, или тратить значительно меньше усилий в другой руке лабиринта, чтобы получить только 2 наградыгранулы 9. 10-дневные парадигмы социального поражения производят надежный неадаптивный фенотип у восприимчивых мышей, который длится около 30 дней, поэтому мы изменили Y-лабиринт барьер задачи более быстрого обучения и тестирования животных, с тем чтобы завершить все эксперименты в течение этого 30-дневноготаймфрейма 24. Таким образом, здесь мы также подробно Y-лабиринт барьер поведенческих задач протокол, содержащий сжатые учебные занятия и одного барьера тестовых сессий для измерения мотивации тратить усилия на вознаграждение в хронических стресс-открытых мышей.

К сожалению, как хронический кортикостерон, так и хронический социальный стресс поражения были разработаны у мышей мужского пола и менее эффективны у самок мышей. Это очень проблематично, как женщины чаще, чем мужчины, чтобы быть диагностированы с расстройствами настроения, такими как депрессия1. Умные адаптации к SDS позволили использовать у самок мышей, но требуют сложных операций илиутомительного сбора мочи 26,27. Недавно мы описали простую модификацию парадигмы SDS, называемую хроническим недискриминационным социальным стрессом поражения (CNSDS). ЦНСДС позволяет восприимчивым и устойчивым стратификации как экспериментальных мышей мужского, так и женского пола28. Как женщины, так и мужчины восприимчивых мышей подвергаются ЦНСДS показывают увеличение избегания расхвестью оружия в повышенных плюс лабиринт и центра в открытом поле и дисплей повышенной задержки есть в новизне подавлены кормления. CNSDS также является более эффективным, чем другие изменения в SDS, так как оба пола объединены в поражении сессий. Это приводит к увеличению урожайности экспериментальных мышей без связанного с этим увеличения времени и усилий, необходимых для завершения протокола. Поэтому мы заверходим эту рукопись углубленным изложением этой недавно разработанной парадигмы хронического стресса.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Эти эксперименты были проведены в соответствии с руководящими принципами по уходу за животными в лаборатории NIH и одобрены Комитетом по институциональному уходу и использованию животных Ратгерского университета.

1. Хронический кортикостерон (КОРТ)

  1. Случайно назначить мышей для лечения групп. Случайным образом разделить взрослых мужчин C57BL/6J мышей на транспортное средство и кортикостерон (CORT) групп.
    1. Дом автомобиля мышей в различных клетках, и CORT мышей в других, как их лечение доставляется через бутылку воды клетки.
    2. Этикетка специальных карт воды, чтобы поместить в клетку, которая уведомляет сотрудников по уходу за животными, что бутылки с водой содержат решения, необходимые для эксперимента.
  2. Сделайте автомобильный раствор, растворив 3,375 г бета-циклодекстриона в 750 мл водопроводной воды в стеклянном контейнере размером 1 л.
    1. Заполните автомобиль клетке бутылки с водой с этим решением. Убедитесь, что бутылка не протекает для измерения потребления жидкости.
    2. Этикетка контейнера и хранить при комнатной температуре на полке в лаборатории. Используйте решение транспортного средства, чтобы заполнить бутылки клетки в течение 1 недели.
    3. Пополнить бутылки транспортного средства в течение недели. Пополнить клетки бутылки 1x-2x в течение недели по мере необходимости. Изменение на свежую бутылку 1x в неделю либо в начале или в конце недели.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Через неделю бета-циклодекстрин начнет покрывать внутреннюю часть бутылки с водой и сделает раствор облачным.
    4. Мониторинг количества жидкости, потребляемой два раза в неделю и записи. Взвешивайте каждую бутылку и записывайте, будьте осторожны, чтобы не пролить жидкость. Пополнить и вернуть каждую бутылку.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Клетка из 5 мышей будет пить 80-120 мл жидкости в течение 3-4 дней.
  3. Сделайте раствор CORT, сначала растворив 3,375 г бета-циклодекстриона в 750 мл водопроводной воды в стеклянном контейнере размером 1 л. Затем добавьте 26,25 мг кортикостерона.
    1. Раствор Sonicate CORT растворяет КОРТ в воде. Поместите контейнер в ультразвуковую чистую водяную баню. Sonicate на 40 кГц в течение примерно 30 мин или до тех пор, пока кортикостерон растворяется и жидкость появляется ясно.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Ультразвуковые гомогенизаторы (тип-стиль) также эффективны для растворения CORT.
    2. Заполните бутылки с водой для всех клеток CORT с раствором. Этикетка контейнера и хранить при комнатной температуре на полке в лаборатории. Решение CORT может быть использовано для заполнения бутылок клетки в течение 1 недели.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте коричневые стеклянные бутылки с водой или пластиковые непрозрачные бутылки, так как CORT светочувствительный.
    3. Мониторинг количества жидкости, потребляемой два раза в неделю и записи. Взвешивайте все транспортные средства и мышей CORT еженедельно, чтобы сравнить потребляемую жидкость с весом мышей в каждой клетке.
    4. Для определения объема потребляемой жидкости (mL/g/day) используйте следующее уравнение:
      (Объем клетки пили в течение последних 3-4 дней) / (Средняя массы тела мышей в клетке) X количество дней, так как автомобиль или CORT бутылка была вновь заполнена)
      ПРИМЕЧАНИЕ: Средняя клетка n'5 взрослых мужчин C57BL/6J мышей будет потреблять в среднем 0,25 - 0,30 мг/ г/день, который обычно остается последовательным через объявление libitum и лишенных пищи периодов времени. Эти концентрации приводят к приблизительным дозам 24 мг/кг/день бета-циклодекстрина и 9,5 мг/кг/день КОРТ15,,16.
  4. Социальное поражение стресс (SDS)
    1. Используйте стандартные социальные протоколы стресса поражения, как описано в глубинув другом месте 24,29.
  5. Y-Maze барьерная задача
    1. Лишение пищи для Y-лабиринт барьер задачи
      1. На следующий день после завершения теста социального взаимодействия, взвесить все управления и экспериментальных мышей. Это будет их свободное кормление массы тела.
        ПРИМЕЧАНИЕ: В этом случае мы используем "Control" и "Experimental" для обозначения как SDS Control, так и SDS Experimental mice, а также мышей, управляемых транспортными средствами и КОРТ, в соответствующих парадигмах SDS и CORT.
      2. Чтобы пища лишить мышей, только удалить лаборатории чау из C57BL/6J стороне каждой клетки.
      3. Взвешивание всех мышей, а также количество лабораторных чау, которые будут даны ежедневно, для того, чтобы должным образом поддерживать вес тела примерно на 90% от свободного кормления вес на протяжении всего тестирования.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Количество пищи, поставляемой в домашнюю клетку каждой мыши или мыши будет зависеть от колебания массы тела и количество наград гранул, потребляемых в каждый день обучения или тестирования в Y-лабиринт.
      4. Установите знакомство с наградой гранулы. Свалите небольшой мерный 20 мг зерновых основе пищевых гранул (Bio-Serv) в домашнюю клетку. Это позволит установить знакомы с гранулами и мотивировать мышей потреблять их в Y-лабиринт в привыкание и первоначальные учебные занятия.
  6. Y-лабиринт аппарата
    1. Постройте Y-лабиринт структуры непрозрачной белой 3/16 "ширина Plexiglas, с тремя руками измерения 26 см в длину, 20 см в высоту и 7 см в ширину.
    2. Используйте разделители, которые скользят между слотами в Y-лабиринте, чтобы позволить исследователю закрыть стартовый ящик, где мышей первоначально размещены, или содержать мышь в обе руки, как только они выбрали и вошли в левую или правую руки Y-лабиринта.
    3. Создайте несколько 10, 15 и 20 см высотой Y-лабиринт барьеры из проволочной сетки для вертикальной стороны, и с плексигласами примерно под углом 45 "на задней угловой стороне. Это позволяет C57BL/6J мышей сцепление и подняться вертикальной стороне сетки провода каждого барьера, а затем пройти вниз угловой стороне Plexiglas барьера.
      1. Добавьте тонкие шаги на угловой стороне, чтобы обеспечить большую тягу.
  7. Привычка Y-лабиринта
    1. Привычка всех контрольных и экспериментальных мышей к Y-лабиринт аппарата.
      1. На следующий день после лишения пищи поместите большое количество 20 мг гранул на основе зерна (например, Bio-Serv) в крышку 50 мл центрифуги трубки и поместите на концах каждой руки Y-лабиринт. Эти колпачки служат небольшими сосудами для пищи для мышей, и мыши с готовностью научатся есть пищевые гранулы.
      2. Поместите каждую мышь в стартовый ящик Y-лабиринта с разделимом стартовых коробок на месте.
      3. Через несколько секунд удалите разделитель, позволяя каждой мыши исследовать Y-лабиринт в течение 15 минут. Такое количество времени позволяет мыши адекватно исследовать все руки лабиринта и установить знакомство с аппаратом.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые мыши не могут потреблять любые пищевые гранулы в этот первый день привыкания.
    2. На следующий день, завершить второй 15 мин Y-лабиринт привыкание с использованием идентичной процедуры.
      1. Обратите внимание на мышей, которые не ели гранул. Для этих мышей, сбросить еще один небольшой scoopful гранул в свои домашние клетки.
  8. Y-лабиринт принудительного выбора подготовки
    1. Назначьте высокую награду (HR) и низкую награду (LR) за каждую мышь.
      1. Случайно назначить мышей в обоих контрольных и экспериментальных групп левой рукой в качестве высокой награды (HR) руку и правую руку, как низкая награда (LR) руку, или наоборот. Таким образом, 4 гранулы будут доступны в каждом испытании в левой, HR руку, и 2 гранулы доступны в правой, LR руку, или наоборот.
      2. Уравновешивать эти назначенные LR и HR оружия в обоих управления и экспериментальной группы, так что примерно половина каждой группы была левая рука, как HR руку, а половина была правая рука, как HR руку.
    2. Принудительный выбор испытаний
      1. После 2 дней Y-лабиринт привыкание, мышей начать 3 дня 10 испытаний принудительного выбора подготовки.
      2. Для каждой пробной версии с принудительным выбором поместите мышь в стартовый ящик, а затем удалите разделитель, позволяя мыши 60 s войти в левую или правую руку и потреблять доступные гранулы. Для каждого принудительного выбора пробный блок от противоположной руки с разделим, заставляя мышь, чтобы выбрать другую руку. Для суда по принудительному выбору HR заблокирйте доступ к руке LR или наоборот.
      3. Удалите мышь после суда и пополнить соответствующие гранулы, которые были съедены.
      4. Альтернативный принудительный выбор испытаний для каждой мыши в течение каждого учебного дня, так что мыши завершить 5 HR и 5 LR принудительного выбора испытаний.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Принудительный выбор испытаний поезд мышей ассоциировать одну руку с более высокой наградой, а другой с нижней наградой.
      5. Поместите мышь обратно в свою домашнюю клетку, а затем запустить не более 3-5 последующих мышей для того, чтобы поддерживать 5 минут межтриального интервала для каждой мыши.
  9. Y-лабиринт бесплатный выбор подготовки
    1. Бесплатный выбор испытаний
      1. Начните каждую сессию свободного выбора с HR и LR руку принудительного выбора суда. Таким образом, мыши будут иметь опыт вынуждены в каждой руке до начала 10 испытаний свободного выбора.
      2. Поместите каждую мышь в стартовый ящик и удалите разделитель. После того, как мышь выбрала руку и пересек ее до конца, где чашка, содержащая гранулы находится, поместите руку разделитель на месте на этой стороне, замок в мыши, пока он не потребляется гранулы.
      3. Удалите мышь обратно в свою домашнюю клетку и запустить последующие 3-5 мышей, используемых в этом цикле, чтобы 5 минут межгоночного интервала.
    2. Замечайте следующие данные: задержка выбора руки, выбор руки и задержка для достижения гранулы чашки.
      1. Запись, какая рука мыши входит и полностью пересекает гранулы чашку. Также замечайте задержку, чтобы выбрать эту руку и достичь чашки гранул.
      2. Рассмотрим любое испытание, когда мышь не может выбрать руку или не потребляет все 4 или 2 гранулы в качестве опущенного испытания.
    3. 70% критерий свободного выбора
      1. Запись, какая рука выбрана для всех 10 бесплатных испытаний выбор ежедневно.
      2. После того, как мышь выбрала HR руку на 7 из 10 испытаний в свободный день обучения выбор (70% критерий), переместить мышь на барьер тестирования сессий.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Продолжить обучение свободному выбору, пока все мыши не достигнут 70% HR руку критерий для обеспечения адекватной дискриминации HR и LR оружия и что мыши демонстрируют равное предпочтение HR руку.
  10. Y-лабиринт барьер тестирования
    1. 10 см барьер тест-сессии
      1. Поместите 10-сантиметровый барьер на полпути вниз по HR руку в Y-лабиринт.
      2. Начните с нескольких испытаний с принудительным выбором для обеих рук. Мыши устойчивы к восхождению барьер может быть вызвано с длинным, тонким Plexiglas кусок.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Из опыта, мы рекомендуем по крайней мере 2 принудительного выбора испытаний для HR и LR оружия в начале каждой сессии на новой высоте барьера. Мы рекомендуем записывать испытания там, где необходимо побудить мышь перелезть через барьер, если это необходимо. Мыши обычно учатся перелезать через 10-сантиметровый барьер, который не так высок, что они не могут стоять и видеть над ним, в течение 1-2 испытаний. Барьер должен быть размещен на другой стороне для мышей с противоположной рукой в качестве назначенной руки HR.
      3. Поместите каждую мышь в стартовый ящик, удалите разделитель и позвольте мыши пройти лабиринт и выберите руку для 10 испытаний свободного выбора, содержащих 10-сантиметровый барьер в HR руке.
      4. Если мышь выберет HR сторону, он будет перелезать через барьер, чтобы получить большую награду, 4 гранулы. В противном случае, он выберет руку LR и просто пройти пол лабиринта за меньшую награду, 2 гранулы.
      5. Запись руки выбраны, и задержка, чтобы выбрать руку и достичь гранулы чашку для всех испытаний. Аналогичным образом поверните 4-6 всего мышей за цикл, чтобы сохранить 5-минутный межюйный интервал.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Спрей 70% этанола в Y-лабиринт и протрите сухой последовательно и между каждой мыши.
    2. 15 см барьерной тестовой сессии
      1. На следующий день завершить все шаги, перечисленные выше (шаг 1.10.1), но с 15 см высокий барьер в HR руку.
    3. 20 см барьерной тестовой сессии
      1. На следующий день завершить все шаги, перечисленные выше (шаг 1.10.1), но с 20 см высокий барьер в HR руку.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Из опыта, на 20 см барьер высотой большинство SDS восприимчивы или CORT экспериментальных мышей (и даже несколько мышей управления) будет сдвиг их ответы на руку LR, так как они не мотивированы достаточно, чтобы перелезть через высокий 20-сантиметровый барьер. Кроме того, Plexiglas адаптеры, возможно, потребуется использовать для того, чтобы предотвратить мышей от восхождения с вершины этого барьера на краях Y-лабиринт стен. Мы не рекомендуем строить более высокий Y-лабиринт, так как экспериментатору становится все труднее пополнить гранулы в каждой чашке и удалить мышей после каждого испытания.
    4. Вознаграждение дискриминации тест сессии
      1. Для обеспечения того, чтобы как контрольные, так и экспериментальные мыши будут работать с адекватными и аналогичными рычагами дискриминации в отношении вознаграждения, проведйте тест на дискриминацию.
      2. Следуйте всем вышеперечисленным шагам (шаг 1.10.1), но поместите 10-сантиметровый барьер в руку LR. Теперь обе руки содержат 10 см барьеров, и мышей нужно будет перелезть либо получить 4 или 2 гранулы награду.
      3. Запись задержки и выбор руки для всех 10 испытаний.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Как мышей придется потратить те же усилия, чтобы получить либо вознаграждение, мыши должны выбрать руку HR в большинстве испытаний. Для изучения latencies для выбора руки HR и LR вычислите среднее задержку руки HR и среднее задержку руки LR для каждой отдельной мыши. Затем сравните задержку, чтобы выбрать обе руки, используя двухпутный смешанный ANOVA, с SDS (Контроль, SDS-Susceptible, SDS-Resilient) в качестве фактора между субъектами, и рука (HR рука, рука LR) в качестве фактора внутри субъектов.

2. Хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS)

  1. Экран для агрессивного поведения у мышей CD-1
    1. Поместите одну самца и одну самку мыши C57BL/6J в домашнюю клетку каждого CD-1 на 180 с или до тех пор, пока CD-1 не нападает на обе мышей. Эти мыши C57BL6/J не должны быть наивными, и не будут использоваться в любых дальнейших экспериментах. Во время этой фазы скрининга агрессора, не cohouse C57BL/6J мышей с CD-1 мышей.
      1. Запись задержки атаковать как C57BL/6J мышей для каждого CD-1.
      2. Выберите всех cd-1 агрессоров, которые атакуют как мужчин, так и женщин C57BL/6J мышей в течение 60 секунд на последовательных сессий из в общей сложности 3 скрининг сессий. Другие могут быть использованы для совместного жилья в домашних клетках.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Важным предостережением социального поражения является наличие ранений в результате физической агрессии. Каждая мышь в скрининговых и экспериментальных фазах должна быть проверена на наличие ран и обработана хлоро-гексаном дезинфицирующим средством, если присутствуют небольшие повреждения кожи. Любая мышь с раной более 1 см должна быть удалена из эксперимента.
  2. Назначить мышей для управления и экспериментальных групп.
    1. Соберите всех наивных взрослых самцов и самок C57BL/6J мышей, а также экранированных вышедших на пенсию мужчин CD-1 заводчиков, а также CD-1 мужчин, которые будут использоваться в совместное жилье.
      1. Случайно назначить взрослых мужчин и женщин C57BL/6J мышей для контроля или экспериментальных условий. Каждый мужчина и женщина будут в паре для всех социальных сессий поражения в экспериментальной группе CNSDS. Мужчины и женщины в группе контроля ЦНСДС будут вращаться каждый день.
      2. Назначить CD-1 мужчин, которые будут использоваться в социальных сессий поражения или быть совместно размещены с экспериментальными мужчин и женщин после каждой сессии, которая будет чередоваться ежедневно для каждой пары C57BL/6J мужчин и самок мышей.
  3. Хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS)
    1. Принесите всех мышей в специальную комнату социального поражения, в том числе все CD-1 мужчин, CNSDS Управления мужчин и женщин C57BL/6J мышей, и CNSDS Экспериментальные мужчины и женщины C57BL/6J мышей.
      1. Выровнять 4-6 клеток CD-1 мужчин с C57BL/6J мужчин и женщин с CD-1 клетки спереди и C57BL/6J клетки позади.
      2. Укажите с клеткой ID теги, которые мышь в настоящее время напали, а затем совместно размещены, с которыми CD-1 для обеспечения организации всех мышей.
        ПРИМЕЧАНИЕ: После инициализации экспериментов в первый день, мыши могут быть повернуты для оставшихся 9 сеансов поражения, так что каждая мужская и женская пара C57BL/6J вращаются по одной клетке влево для каждой сессии. Это позволяет новое взаимодействие с новыми CD-1s в каждой сессии.
    2. Экспериментальная групповая процедура ЦНСД
      1. Поместите одного взрослого мужчину и одну взрослую самку мыши C57BL/6J в домашнюю клетку каждого мужчины-агрессора CD-1 для 5-минутной сессии социального поражения.
      2. Запись задержки атаки и частота атаки как для мужчин, так и для женщин экспериментальных C57BL/6J мышей.
      3. Через 5 минут удалите мужскую мышь C57BL/6J и поместите в клетку совместно размещенного cd-1 самца, разделенного ясным перфорированным барьером плексигласа. Отдельные атакующие CD-1 и женская мышь C57BL/6J с аналогичным четким перфорированным барьером плексигласа. Альтернативный ли мужчина или женщина C57BL/6J мышь размещается с агрессором CD-1 каждый день.
        ПРИМЕЧАНИЕ: После каждого ежедневного взаимодействия 5 мин каждая мышь будет оцениваться на травмы и раны лечение, если меньше, чем 1 см. Любая рана размером более 1 см приведет к удалению и немедленной эвтаназии мыши. Таким образом, как мужчины, так и самки экспериментальных мышей совместно с агрессором CD-1 в течение 5 дней и с романом CD-1 не используется в атаке сессии в течение оставшихся 5 дней. Четкие перфорированные барьеры плексигласа препятствуют физическому взаимодействию, но позволяют установить сенсорный контакт с агрессором CD-1 в течение 24 часов между сеансами. Вагинальный туалет может быть выполнен на всех самок мышей примерно 30 минут после поражения каждый день, как описаноранее 28.
    3. Процедура контрольной группы ЦНСД
      1. Поместите одну самку Управления в домашнюю клетку одной мыши Control male C57BL/6J.
      2. После 5 минут, отдельные мыши и место ясно, перфорированные Plexiglas разделитель между мышами.
      3. Вернуть мышей в колонию комнату и поместить на отдельной полке, как CNSDS Экспериментальные клетки. В комнате колонии мы обозначили полки, где подчеркнутые мыши размещаются отдельно от других мышей в комнате колонии. Кроме того, эффекты могут быть замечены в не-напряженных мышей, если они стали свидетелями агрессии происходит, как видно в заместительной парадигмы социального поражения30
      4. Обратите внимание на любую атаку или растущее поведение во время каждого взаимодействия Control.
    4. Контроль мышей мужского и женского пола будет введен в новый конспецифический в последующие дни, как это делается в традиционных социальных групп борьбы со стрессом поражение. Завершите 10 дней подряд контроль и экспериментальные сессии CNSDS.
      1. После завершения 10-йи окончательной сессии управления или экспериментального CNSDS, совместно дом всех мышей и поддерживать это совместное жилье на протяжении всех поведенческих испытаний. Каждая клетка будет состоять из 2 мышей, которые разделены по обе стороны от плексигласа разделитель, чтобы сенсорные воздействия. Контроль мышей размещаются с другими противоположными мышами контроля пола, в то время как экспериментальные мыши совместно размещены с противоположным полом экспериментальных мышей.
      2. Каждый контроль C57BL/6J женщина совместно размещены с управлением C57BL/6J мужчин он взаимодействовал с в 10-йсессии, с четким, плексигласа разделитель помещен в клетку, чтобы отделить двух мышей.
      3. Приблизительно через 24 часа после окончательного поражения сессии запустить стандартный тест социального взаимодействия, чтобы определить, если CNSDS снижает социальное поведение с новой мышью CD-1 по сравнению с контролем, и стратификации мышей "устойчивый" или "восприимчивый" кстрессу 24,29.
    5. Тест CNSDS управления и экспериментальных мышей мужского и женского пола в других поведениях, в том числе Y-лабиринт барьер задачи, и стратификации группы ЦНСДС в ЦНСДС-устойчивых и ЦНСДГ-восприимчивых групп.
  4. Тест на социальное взаимодействие
    1. Первоначальная настройка для тестирования социального взаимодействия
      1. Через 24 часа после финальной сессии поражения ЦНСДС проведем тест на социальное взаимодействие.
      2. Возьмите все пару размещены управления и экспериментальных мышей, а также роман CD-1 мужчина не используется в парадигме ЦНСДС, в отдельную поведенческую комнату для запуска социального взаимодействия испытаний.
      3. Установите стандартную открытую полевую камеру (75 см х 75 см) под камерой записи, подключенной к программному обеспечению для отслеживания поведения (например, EthoVision), работающих на специальном компьютере.
      4. Создать новый эксперимент с 24 см х 24 см зоны социального взаимодействия вокруг контейнера взаимодействия (небольшой, перфорированный контейнер Plexiglas размером около 10 см х 10 см х 10 см), который будет дом роман CD-1 вдоль одной стенки открытого поля, во втором из 2 последовательных 2,5 мин испытаний. Таким образом, зона взаимодействия шириной 7 см окружает контейнер, в корпусе нового CD-1 мыши.
    2. Запуск мыши в тесте социального взаимодействия
      1. Поместите каждую мышь в дальний угол открытого поля для 2,5-минутной пробной версии без настоящего времени CD-1 и запустите программу записи.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Имейте в виду, что контейнер взаимодействия должен быть помещен в центре одной стены открытого поля и не содержать мышь CD-1 для этого первого испытания.
      2. Через 2,5 минуты снимите мышь обратно в домашнюю клетку. Очистите открытое поле 70% этанолом.
      3. Поместите роман CD-1 мужчины во второй перфорированный куб плексигласа вдоль середины одной стены открытого поля.
      4. Опять же, поместите мышь в углу открытого поля для второго 2,5 мин суда, в настоящее время с CD-1 настоящее время, и начать программу записи программного обеспечения.
      5. Удалите мышь и поместите его обратно в свою домашнюю клетку. Удалите CD-1 и поместите его обратно в свою домашнюю клетку. Очистите открытое поле 70% этанолом.
    3. Вы запустите оставшиеся контроль ЦНСДС и экспериментальных мышей и вычислить коэффициент взаимодействия.
      1. Повторите эту процедуру со всеми другими мышами для того, чтобы количественно проработать время, проведенное в зоне взаимодействия как в пробной версии 1, так и в пробе 2 для каждой мыши CNSDS Control и Experimental.
      2. Чтобы вычислить соотношение взаимодействия, сравните время, проведенное в зоне социального взаимодействия в пробе 2 (настоящее время CD-1) по сравнению с пробой 1 (CD-1 отсутствует), используя следующее уравнение:
        Коэффициент взаимодействия (время в зоне взаимодействия в пробной версии 2)/(время в зоне взаимодействия в пробной версии 1)
    4. Стратифицировать мышей как "CNSDS-resilient" или "CNSDS-Susceptible". Устойчивые мыши имеют соотношение взаимодействия 1,0, в то время как восприимчивые мыши имеют соотношение взаимодействия lt;
      1. В последующих поведенческих мерах, таких как Y-лабиринт барьер задачи или другие тесты поведения, подраздеть CNSDS экспериментальных мышей в эти ЦНСД-устойчивых и ЦНСДS-восприимчивых фенотипов.
      2. Таким образом, для женщин можно проводить одноранговую ANOVAs между ЦНСДС Контроль, ЦНСДС экспериментально-устойчивых и ЦНСДС экспериментально-чувствительных групп, с пост-специальных сравнений для определения различий между группами, где это уместно.
      3. Для сравнения различий в сексе, проводить двухгодные ANOVAs с ЦНСД (контроль, устойчивость, восприимчивы) и секс (мужчины, женщины) в качестве между субъектами факторов. Используйте пост-специальные сравнения, где это уместно.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Хронический КОРТ вводился в течение 4 недель с последующим Y-лабиринт барьер подготовки и тестирования (Рисунок 1A). В отдельной когорте, 10-дневная парадигма SDS также последовала подготовка и тестирование в Y-лабиринт барьерной задачи (Рисунок 1C), чтобы определить влияние этих хронических парадигм стресса на усилия, связанные с выбором поведения у мышей мужского пола. Хронические КОРТ и SDS как снижение среднего веса тела по сравнению с мышами транспортного средства и SDS управления мышей, как это определено t-тестов(Таблица 1). Эти мыши также потребляется менее средняя домашняя клетка лаборатории чау на протяжении всего тестирования( Таблица 1).

В когорте CORT смешанная ANOVA с CORT как фактором между субъектами и неделей, как фактор внутри субъектов, указывает на то, что мышей, управляемых транспортным средством и КОРТ, потребляли аналогичный объем жидкости в течение 4 недель лечения плюс 3 недели тестирования поведения (всего 7 недель)(рисунок 1B). В когорте SDS, контроль и экспериментальные мужчины завершили 10 дней протокола SDS, и были оценены на восприимчивость к протоколу SDS с помощью теста социального взаимодействия, где время, проведенное взаимодействующих с новым CD-1 мужчина был сравнен с временем в зоне взаимодействия без CD-1настоящее 24. Одной из сторон ANOVA указал, что SDS производит неадаптивный фенотип у восприимчивых мышей (60%), по сравнению с любой упругих мышей (40%) или контроль мышей, не подверженных SDS (Рисунок 1D). В частности, SDS-Susceptible мышей отображать сокращение времени, затягаемого в зоне взаимодействия, содержащей роман CD-1 мыши, по сравнению с SDS-Resilient и управления мышей.

Затем мы обучили когорты CORT (экспериментальных и контрольных мышей) и SDS (Susceptible and Control) в барьерной задаче Y-лабиринта(рисунок 2A). Мы измерили количество испытаний, которые Control and Experimental mice потратили бы усилия, чтобы подняться на барьер для 4-гранулового вознаграждения, по сравнению с выбором другой руки Y-лабиринта, который содержал только 2 гранулы, но не отличался барьером, чтобы подняться. Для SDS, двухпутный смешанный ANOVA, с SDS (Контроль, SDS-Susceptible, SDS-Resilient) в качестве фактора между субъектами, и рука (HR рука, рука LR) в качестве фактора внутри субъектов был использован для изучения усилий реагирования в Y-лабиринте. Для хронических CORT, двухпутный смешанный ANOVA, с администрированием CORT (Vehicle, CORT) в качестве фактора между субъектами, и рукой (HR, рука, рука LR) в качестве фактора внутри субъектов. Как хронические CORT, так и SDS произвели сдвиг в легком реагировании, когда высота барьера увеличилась до 15 см и до 20 см(рисунок 2B и рисунок 2C). Ни сместился в ответ, когда только 10 см барьер был в HR руку. Кроме того, в награду дискриминации сессии после тестирования, все мыши ответили аналогичным образом для HR руку, когда 10 см барьер был помещен в обоих HR и LR оружия. Наконец, двухходовые ANOVAs с CORT или SDS в качестве фактора между субъектами и HR или LR руку, как внутри субъектов фактор показывают, что HR и LR задержки рук с 15 см барьер не был повлиян на администрацию CORT, и был похож для обеих групп с LR и HR оружия (Рисунок 3). Таким образом, хронические CORT и SDS надежно сдвиг усилий реагирования в Y-лабиринт барьер задачи у мышей мужского пола.

Важно отметить, что если хронические КОРТ или SDS ухудшает изучение Y-лабиринт барьер задачи(рисунок 4), эти мыши могут не достичь критерия в свободном выборе учебных занятий, влияя на последующее толкование барьерных результатов. Поэтому мы показываем потенциально отрицательные репрезентативные результаты, отображающие эту разницу, оцениваемые с помощью отдельных независимых образцов t-tests(рисунок 4).

Процедура ЦНСДС производит надежный неадаптивный фенотип как у мужчин, так и у женщин C57BL/6J восприимчивых мышей(рисунок 5A). Задача социального взаимодействия используется для стратификации мышей в устойчивых (38,3%) и восприимчивы (61,7%) популяции(рисунок 5B), которые могут быть дополнительно разделены по полу (мужчины: 43,3% устойчивы, 56,7% восприимчивы; женщины: 36,7% устойчивы, 63,3% восприимчивы), используя однополые ANOVAs между ЦНСДС контроль, ЦНСДС экспериментально-устойчивых, и ЦНСД Экспериментально-susceptible групп. Хотя эта модифицированная парадигма производит аналогичные неадаптивные эффекты, как SDSв поведении избежания 28, она до сих пор не реализована в сочетании с переводально-соответствующие награды и мотивации, связанных с поведенческими тестами, такими как Y-лабиринт барьер задачи. Важно, чтобы будущие исследования оценивали влияние стрессоров, таких как ЦНСД, на переводно-релевантное поведение, такое как барьерная задача Y-лабиринта как у мужчин, так и у женщин.

Хронический КОРТ Группы Вес тела (г)   Ежедневная еда Учитывая (г)  
    Означает Sem Означает Sem
Автомобиля 26.3 0.75 2.8 0.086
Cort 22.4 0.58 2.4 0.065
Социальное поражение Стресс
Управления 27.5 0.67 2.9 0.088
Sds 23.8 0.66 2.5 0.074

Таблица 1: Вес тела и количество пищи, предоставляемой ежедневно. Мышей, управляемых транспортными средствами и КОРТ, а также мышей Control и SDS взвешивали еженедельно, и было зарегистрировано количество пищи. Средний вес тела (г) через Y-лабиринт тестирования, и средняя суточная пища (г) даны указаны.

Figure 1
Рисунок 1: SDS вызывает депрессивный фенотип, характеризующийся меньшим социальным взаимодействием.
(A)Схема, изображающая сроки для протоколов барьеров CORT и Y-лабиринта. (B)Репрезентативные данные, показывающие объем потребляемых (мл/г/день) у мышей, управляемых транспортным средством и КОРТ. (C)Схема, изображающая сроки для протоколов барьеров SDS и Y-лабиринта. (D) В репрезентативном тесте социального взаимодействия, SDS Susceptible мышей дисплей сокращенное время, проведенное с помощью новой мыши по сравнению с либо SDS Resilient или контроля мышей. Бары являются средними и SEM. й лт; 0,05. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: CORT и SDS сдвиг усилий реагирования в Y-лабиринт барьер задачи.
(A)Хронология Y-лабиринт барьер задачи для CORT и SDS. (B)Хронический CORT уменьшает выбор руки HR на высоте 15cm и 20cm барьера. Эта цифра была изменена с Дитерих и др. 202021. (C) Репрезентативные результаты, демонстрирующие, что SDS-Susceptible мышей уменьшить выбор HR руку на 15 см и 20 см барьерных высот, по сравнению с управления или SDS-resilient мышей. Бары являются средними и SEM. й лт; 0,05. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Задержка Y-лабиринта не влияет на хронический CORT.
Хронический CORT не влияет на задержку выбора LR или HR оружия в Y-лабиринте. Кроме того, как транспортные средства и CORT мышей выбрать LR или HR руку с аналогичными latencies. Эта цифра перепечатывается из Дитерих и др. 202021. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: Хронические CORT и SDS ухудшает свободный выбор HR выбор руки.
Результаты представитель, показывающие, что мыши подвергаются либо хронические КОРТ или SDS уменьшить количество высокой награды руки выбор по сравнению с контрольных мышей в свободном выборе подготовки, усложняя интерпретацию результатов и / или задержки или предотвращения перехода к барьерному тестированию. Бары являются средними и SEM. й лт; 0,05. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: Стратификация открытых ЦНСДС мышей мужского и женского пола в восприимчивые и устойчивые популяции.
a) Схема экспериментальной и контрольной парадигмы ЦНСДС. Эта цифра перепечатывается из Yohn et al. 201928. b) ЦНСДС производит надежное расслоение мышей ЦНСДС-упругих (ВИЭ) и ЦНСДС-восприимчивых (SUS). Эта цифра перепечатывается из Yohn et al. 201928. Бары являются средними : SEM. й лт; 0,05, йоут; 0,01, йоут; 0,001, йоут; 0,0001. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В то время как хроническая парадигма CORT обеспечивает постоянную дозу CORT в питьевой воде, из опыта может быть некоторая изменчивость в количестве, потребляемом мышами. Кроме того, потребление может быть оценено только для общей клетки, и в среднем принимаются на основе количества мышей в клетке. Кроме того, разлив может произойти при взвешивании бутылок, передаче мышей для тестирования поведения, или при переходе на новую клетку. Тем не менее, отслеживание потребления транспортных средств и CORT по-прежнему осуществимо и точно в течение нескольких недель лечения и тестирования поведения. Мы настоятельно рекомендуем один раз в неделю менять на свежую бутылку, содержащую транспортное средство или КОРТ, а также поддерживать установленные сроки взвешивания и обмена бутылками. Например, переход на свежие бутылки при взвешивании и заправке бутылок может быть сделано по понедельникам, а затем взвешивания и заправки все бутылки сделали снова в четверг или пятницу. Аналогичным образом, лучше взвесить всех мышей в то же время в назначенный день каждую неделю. Наконец, важно отметить, что эта парадигма КОРТ притупляет эндогенное производство кортикостерона оси HPA. Таким образом, мыши должны оставаться на КОРТ на протяжении всего поведенческого тестирования, пока они не пожертвовали. Если мышей снять с КОРТ, то они могут страдать аддисоновский кризис острой надпочечниковой недостаточности. Альтернативные процедуры использовали 2-3 недели воздействия CORT, а затем постепенное отлучение от КОРТ, а затем окно тестирования поведения примерно 3-4 недель, как эндогенные уровни CORT вернуться кнормальной 17,19.

В Y-лабиринт барьер задачи, крайне важно, чтобы начать лабиринт привыкание и обучение сразу же после протокола SDS(рисунок 2A). Потенциальным предостережением этой экспериментальной временной шкалы является то, что мыши обучаются после манипуляции, а не заранее, где они могут быть поровну разделены на основе производительности обучения. Тем не менее, по нашему опыту обучения до по сравнению с после введения CORT не оказывает существенного влияния инструментальногоповедения 16. Все мыши проходят тщательную подготовку и достигают критерия (nogt;70% HR arm selection в сеансах свободного выбора) до продвижения к барьерному тестированию. Мыши должны сначала быть должным образом привыкли к лабиринту, так что он становится знакомым аппаратом, как мы обнаружили, что это помогает в последующей фазе обучения. При обучении каждой мыши, очень важно поддерживать разработанные высокие и низкие награды оружия для каждой отдельной мыши, так что мышь не проходит руку ожидая 4 гранулы и найти 2, или наоборот. Мы рекомендуем хранить как бумажные, так и цифровые копии больших необработанных файлов данных, указывающих на уравновешенное высокое и низкое вознаграждение для всех мышей Control и SDS.

Мы не считаем, что есть разница в производительности лабиринта из-за точных спецификаций формы лабиринта (Y-лабиринт против T-лабиринт), и считаем, что исследователи могли бы использовать либо в усилиях, связанных с выбором поведенческих экспериментов. Кроме того, мы ранее сообщали о незначительном увеличении выбора HR руку на 15 см по сравнению с 10 см в автомобиле управляемых мышей21. Тем не менее, исследователи должны ожидать аналогичного или уменьшенного выбора HR руки, как высота барьера увеличивается последние 15 см, так как на 20 см барьер мышей редко выбирают HR руку21.

Кроме того, важно использовать 70% этанол спрей для очистки лабиринта и удаления остаточного запаха после каждого сеанса. Мы также рекомендуем работать мышей в последовательной моды, так что есть относительно постоянный межюйный интервал для всех мышей. Мы предлагаем езда на велосипеде примерно 4-6 мышей в то время, что должно дать интервал около 5 минут. Наконец, в последней сессии свободного выбора, и во всех сессий барьер испытаний, важно, чтобы записать задержку, чтобы выбрать обе руки во всех испытаниях. Кроме того, мышам иногда удается прыгать на вершину стен плексигласа, или чаще с верхней части барьеров. Мы рекомендуем более высокие адаптеры стены Plexiglas по бокам лабиринта, если это происходит. Это могут быть просто прямоугольные кусочки плексигласа (ширина 20 см, длина 80 см). Мы отмечаем любое испытание, когда мышь не может выбрать руку в течение 60 секунд или выбирает руку, но не ест пищевые гранулы в качестве опущенного суда. Наконец, как хронические CORT и SDS может уменьшить вес тела, который влияет на количество пищи, потребляемой в течение нескольких недель тестирования21. Исследователя должны регулярно весить мышей и отрегулировать количество еды, котор дали в домашней клетке для поддержания мышей на приблизительно 90% из их свободно-кормить вес тела.

Здесь мы также обсуждаем недавно разработанную парадигму, хронический недискриминационный социальный стресс поражения (CNSDS) (Рисунок 5A), для индуцирования стресса восприимчивы и устойчивых популяций у мышей мужского и женского пола (рисунок 5B). Парадигма ЦНСД может быть использована доклинологическими исследователями, заинтересованными в стрессе или расстройствах настроения. В парадигме ЦНСД жизненно важно, чтобы экспериментальные женщины подверглись нападению по крайней мере один раз за сеанс. Почти во всех сеансах социального поражения экспериментальные самцы подвергаются нападениям несколько раз. Каждый CD-1 агрессор должен быть тщательно проверен с мужской и женской C57BL/6J мышей до начала протокола CNSDS, а также записи всех и всех атак в каждой сессии. Хотя мы описываем состояние двойного полового контроля в методологии ЦНСД, где один мужчина и одна женщина взаимодействуют, это может быть целесообразным для некоторых включить дополнительный мужчина для этих контрольных взаимодействий, тем самым имитируя двух мужчин и одну женщину, используемую в процедуре ЦНСД. Эта альтернативная процедура контроля не влияет на поведение мышей в поведении избегания28. Кроме того, тест социального взаимодействия должен быть реализован через 24 часа после 10-дневного протокола поражения, чтобы обеспечить эффективность метода и расслоить мышей мужского и женского пола как устойчивых или восприимчивых к ЦНСДС24.

Одна из проблем при использовании исторического подхода к разделению мышей на устойчивые и восприимчивые популяции, основанные на тесте социального взаимодействия, заключается в том, что не все поведение отвращения может быть точно измерено с помощью программного обеспечения для отслеживания видео. "Устойчивые" мыши с взаимодействием оценка Nogt;1 может быть демонстрация покорного поведения вокруг контейнера жилья CD1 мыши31. Важно для области разработать программное обеспечение, которое лучше отслеживает такие микробехавиоры. Такие инструменты, как простой поведенческий анализ (SimBA32), который был разработан Золотой лаборатории, чтобы поведенческие классификаторы для сложного социального поведения у грызунов, может оказаться полезным в этом отношении.

Некоторое монтаж может произойти во время протокола CNSDS. Хотя мы не наблюдали каких-либо беременностей в этой парадигме, исследователи должны знать об этой возможности.

Еще одним ограничением протоколов социального поражения, включая CNSDS, является, как сообщается, ограниченное время для расследования стрессовых последствий для поведения после завершения сеансов социального поражения. Таким образом, мы адаптировали существующие протоколы лабиринт барьер, чтобы соответствовать всем привычкам, обучение и тестирование сессий в 30-дневный срок. Тем не менее, это может ускорить общую подготовку для некоторых мышей, которые могут бороться, чтобы достичь 70% критерий для высокой награды выбор руки, необходимые для завершения свободного выбора сессий (Рисунок 4). Кроме того, Есть ограниченные дни для завершения любых других поведенческих тестов без надлежащего планирования. Тем не менее, последние исследования показывают, что социальное поражение стресс может производить более стойкие воздействия на мозг и поведение. Исследования из лаборатории Miczek показывают, что 10 дней социального стресса поражения может увеличить добровольное потребление алкоголя у мышей продолжительностью не менее 4недель 31,33. Протоколы социального поражения используют сеансы поражений, которые длятся от 5 до 10 минут. Мы используем 5 мин воздействия для ЦНСД, чтобы уменьшить вероятность травм в экспериментальных C57BL/6J мышей28. Протокол CNSDS дает сопоставимые результаты у женщин с протоколом социального поражения, разработанным Ньюманном и его коллегами, в котором самки мышей C57BL/6J подвергаются воздействию резидентов швейцарских мышейВебера 28. Как и CNSDS, это изменение протокола социального поражения использует 10 дней 5 мин взаимодействий, чтобы вызвать хронический фенотип стресса.

Эти методы могут быть использованы для изучения того, как хронический стресс влияет на вознаграждение обработки и мотивации у мышей. И обработка вознаграждения, и женские вопросы, исторически understudied в preclinical поле разлада настроения. Будущие исследования должны определить влияние хронического стресса на мотивацию мужского и женского вознаграждения и стратифицировать устойчивых по сравнению с восприимчивыми мышами(рисунок 5B). Было бы ценно знать, является ли это расслоение производит различные эффекты на Y-лабиринт барьер производительности, как видно из поведения избегания, таких как открытое поле, повышенный плюс лабиринт, и новизна подавлены кормления. Будущие исследования могут сочетать эти методологии с другими методами, такими как оптогенетика или технология DREADDS, для изучения нейронной схемы, опоясывая стресс-реакцию или вознаграждая мотивацию.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторов нечего раскрывать.

Acknowledgments

Авторы хотели бы поблагодарить Томаса Грейса за строительство Y-лабиринтов, барьеров и социальных клеток поражения. Авторы хотели бы поблагодарить Джея Ли, Карину Стех и Прачи Шриваставу за помощь в сборе данных. Эта работа финансировалась NIMH Grant R01 MH112861 (BAS).

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kessler, R. C., et al. Lifetime and 12-month prevalence of DSM-III-R psychiatric disorders in the United States. Results from the National Comorbidity Survey. Arch Gen Psychiatry. 51 (1), 8-19 (1994).
  2. Breslau, N., Davis, G. C. Chronic stress and major depression. Archives of General Psychiatry. 43 (4), 309-314 (1986).
  3. Willner, P. Chronic mild stress (CMS) revisited: consistency and behavioural-neurobiological concordance in the effects of CMS. Neuropsychobiology. 52 (2), 90-110 (2005).
  4. Monleon, S., et al. Attenuation of sucrose consumption in mice by chronic mild stress and its restoration by imipramine. Psychopharmacology (Berl). 117 (4), 453-457 (1995).
  5. Willner, P., Towell, A., Sampson, D., Sophokleous, S., Muscat, R. Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant. Psychopharmacology (Berl). 93 (3), 358-364 (1987).
  6. Berlin, I., Givry-Steiner, L., Lecrubier, Y., Puech, A. Measures of anhedonia and hedonic responses to sucrose in depressive and schizophrenic patients in comparison with healthy subjects. European psychiatry: the journal of the Association of European Psychiatrists. 13 (6), 303-309 (1998).
  7. Fawcett, J., Clark, D. C., Scheftner, W. A., Gibbons, R. D. Assessing Anhedonia in Psychiatric Patients: The Pleasure Scale. Archives of General Psychiatry. 40 (1), 79-84 (1983).
  8. Pardo, M., et al. Adenosine A2A receptor antagonism and genetic deletion attenuate the effects of dopamine D2 antagonism on effort-based decision making in mice. Neuropharmacology. 62 (5-6), 2068-2077 (2012).
  9. Salamone, J. D., Cousins, M. S., Bucher, S. Anhedonia or anergia? Effects of haloperidol and nucleus accumbens dopamine depletion on instrumental response selection in a T-maze cost/benefit procedure. Behav Brain Res. 65 (2), 221-229 (1994).
  10. Dienes, K. A., Hazel, N. A., Hammen, C. L. Cortisol secretion in depressed, and at-risk adults. Psychoneuroendocrinology. 38 (6), 927-940 (2013).
  11. Gotlib, I. H., Joormann, J., Minor, K. L., Hallmayer, J. HPA axis reactivity: a mechanism underlying the associations among 5-HTTLPR, stress, and depression. Biol Psychiatry. 63 (9), 847-851 (2008).
  12. Knorr, U., Vinberg, M., Kessing, L. V., Wetterslev, J. Salivary cortisol in depressed patients versus control persons: a systematic review and meta-analysis. Psychoneuroendocrinology. 35 (9), 1275-1286 (2010).
  13. Joels, M., Karst, H., Sarabdjitsingh, R. A. The stressed brain of humans and rodents. Acta Physiol (Oxf). 223 (2), 13066 (2018).
  14. Samuels, B. A., et al. Modeling treatment-resistant depression. Neuropharmacology. 61 (3), 408-413 (2011).
  15. David, D. J., et al. Neurogenesis-dependent and-independent effects of fluoxetine in an animal model of anxiety/depression. Neuron. 62 (4), 479-493 (2009).
  16. Dieterich, A., et al. Chronic corticosterone administration induces negative valence and impairs positive valence behaviors in mice. Translational psychiatry. 9 (1), 1-13 (2019).
  17. Gourley, S. L., Taylor, J. R. Recapitulation and reversal of a persistent depression-like syndrome in rodents. Current Protocols in Neuroscience. 49 (1), 31-39 (2009).
  18. Gourley, S. L., et al. Regionally specific regulation of ERK MAP kinase in a model of antidepressant-sensitive chronic depression. Biol Psychiatry. 63 (4), 353-359 (2008).
  19. Gourley, S. L., Wu, F. J., Taylor, J. R. Corticosterone regulates pERK1/2 map kinase in a chronic depression model. Annals of the New York Academy of Sciences. 1148 (1), 509-514 (2008).
  20. Mekiri, M., Gardier, A. M., David, D. J., Guilloux, J. P. Chronic corticosterone administration effects on behavioral emotionality in female c57bl6 mice. Experimental and clinical psychopharmacology. 25 (2), 94 (2017).
  21. Dieterich, A., et al. Chronic corticosterone shifts effort-related choice behavior in male mice. Psychopharmacology (Berl). , (2020).
  22. Shafiei, N., Gray, M., Viau, V., Floresco, S. B. Acute Stress Induces Selective Alterations in Cost/Benefit Decision-Making. Neuropsychopharmacology. 37 (10), 2194-2209 (2012).
  23. Treadway, M. T., Buckholtz, J. W., Schwartzman, A. N., Lambert, W. E., Zald, D. H. Worth the 'EEfRT'? The effort expenditure for rewards task as an objective measure of motivation and anhedonia. PLoS One. 4 (8), (2009).
  24. Golden, S. A., Covington, H. E., Berton, O., Russo, S. J. p. A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice. Nature protocols. 6 (8), 1183 (2011).
  25. Yohn, S. E., et al. 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. Psychopharmacology (Berl). 232 (7), 1313-1323 (2015).
  26. Harris, A. Z., et al. A novel method for chronic social defeat stress in female mice. Neuropsychopharmacology. 43 (6), 1276 (2018).
  27. Takahashi, A., et al. Establishment of a repeated social defeat stress model in female mice. Scientific Reports. 7 (1), 1-12 (2017).
  28. Yohn, C. N., et al. Chronic non-discriminatory social defeat is an effective chronic stress paradigm for both male and female mice. Neuropsychopharmacology. 44 (13), 2220-2229 (2019).
  29. Krishnan, V., et al. Molecular adaptations underlying susceptibility and resistance to social defeat in brain reward regions. Cell. 131 (2), 391-404 (2007).
  30. Iñiguez, S. D., et al. Vicarious Social Defeat Stress Induces Depression-Related Outcomes in Female Mice. Biol Psychiatry. 83 (1), 9-17 (2018).
  31. Newman, E. L., Leonard, M. Z., Arena, D. T., de Almeida, R. M., Miczek, K. A. Social defeat stress and escalation of cocaine and alcohol consumption: Focus on CRF. Neurobiology of Stress. 9, 151-165 (2018).
  32. Nilsson, S. R., et al. Simple Behavioral Analysis (SimBA) - an open source toolkit for computer classification of complex social behaviors in experimental animals. bioRxiv. , (2020).
  33. Newman, E. L., Leonard, M. Z., Arena, D. T., de Almeida, R. M. M., Miczek, K. A. Social defeat stress and escalation of cocaine and alcohol consumption: Focus on CRF. Neurobiology of Stress. 9, 151-165 (2018).

Tags

Поведение Выпуск 162 Депрессия Хронический стресс Выбор связанный с усилиями социальное поражение стресс кортикостерон расстройства настроения вознаграждение половые различия
Хронический стресс сдвиги Усилия связанных Выбор Поведение в Y-Лабиринт Барьерная задача у мышей
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dieterich, A., Yohn, C. N., Samuels, … More

Dieterich, A., Yohn, C. N., Samuels, B. A. Chronic Stress Shifts Effort-Related Choice Behavior in a Y-Maze Barrier Task in Mice. J. Vis. Exp. (162), e61548, doi:10.3791/61548 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter