Valutazione del comportamento sessuale dei topi maschi
Summary
In questo articolo viene descritto come eseguire test di comportamento sessuale nei topi maschi.
Abstract
Il comportamento sessuale è altamente specifico della specie. Anche se i roditori hanno comportamenti sessuali leggermente diversi, topi e ratti hanno un modello comportamentale sessuale simile. Lo scopo di questo articolo è quello di descrivere il modello femminile estrus ovariato minoratizzato dall’ormone e la procedura sperimentale per la valutazione del comportamento sessuale dei topi maschi. Gli elementi comportamentali sessuali più importanti sono dimostrati nel video e nelle illustrazioni. I passaggi critici, vantaggi, e limitazioni del test di comportamento sessuale sono spiegati pure. Infine, vengono presentati i parametri di comportamento e si distinguono i processi di montaggio, intromissione ed eiaculazione nell’accoppiamento. I parametri comportamentali vengono valutati in termini di durata e conteggi durante il periodo di test.
Introduction
Il comportamento sessuale nei topi maschi maturi deriva dall’interazione di una serie di sistemi ormonali e sistemi neurali correlati e interdipendenti in circuiti cerebrali diversi1. Richiede anche esperienze di sviluppo, apprendimento, contesto e un partner appropriato. L’analisi comportamentale è una riflessione importante sulla funzione neurale o neurocrina. Quindi, studio sul comportamento sessuale su modelli animali è stato ampiamente utilizzato nelle neuroscienze comportamentali e altre ricerche correlate2. L’etogramma dei comportamenti sessuali nei roditori è stato spiegato in molti articoli e libri1,3,4. Per esempio, Scahs e Barfield descrizione del comportamento sessuale nel ratto5 ha aiutato a capire un modello comportamentale simile nei topi5. Il topo è uno dei soggetti più comunemente utilizzati per gli studi comportamentali. Hull et al.6 ha dato una presentazione dettagliata dei comportamenti sessuali del topo maschio: Quando un topo maschio incontra una femmina, inizia a indagare la regione anogenitale della femmina. Poi, il maschio preme le zampe anteriori contro i fianchi della femmina per montare la femmina dalla parte posteriore. La femmina presenta una caratteristica postura sessualmente ricettiva, piegando la colonna vertebrale verso il basso in un arco e muovendo la coda su un lato del corpo, esponendo un’introito di apertura per la penetrazione sessuale del maschio (cioè, lordosi). Dopo il montaggio, il maschio produce spinte pelviche rapide e poco profonde, seguite da spinte vaginali lente e profonde. Dopo numerose intromissioni, una spinta di lunga durata si traduce nell’eiaculazione dello sperma, durante la quale il topo maschio può congelare per circa 25 s prima di smontare o cadere dalla femmina6. All’eiaculazione le ghiandole accessorie del topo maschio possono produrre una miscela contenente sperma che si indurisce per formare la spina copulatoria. Infine, dopo l’eiaculazione, il maschio inizia la toelettatura genitale e mostra una mancanza di interesse per la femmina. In breve, la sequenza di base del comportamento sessuale maschile consiste nello sniffing, following, montaggio, intromissione, eiaculazione e toelettatura post-eiaculazione. Il comportamento sessuale del topo mostra differenze di tensione. Ad esempio, le latenze di eiaculazione vanno da 594 a 6943 s e il numero di intromissioni varia da 5 a più di 100. Le latenze post-eiaculazione vanno da 17 a 60 min. Tuttavia, l’introduzione di una nuova femmina può diminuire questo intervallo di tempo. In alcuni casi, il maschio eiacula alla prima intromissione con la nuova femmina7.
I principali eventi per la valutazione del comportamento sessuale sono il montaggio, l’intromissione e l’eiaculazione. Gli scienziati comportamentali hanno raccomandato la misurazione non solo della frequenza di ogni azione, ma anche della sua latenza e intervallo di tempo5,8. Alcuni dei principali indicatori di misurazione negli studi precedenti includono: numero di supporti, numero di intromissioni, latenza di montaggio, latenza intromissione, latenza eiaculazione, latenza di montaggio post-eiaculatoria (o intervalli post-eiaculatori), latenza introtoriale post-eiaculatoria, numero di serie copulatorie e durata della serie coaculatoria. Park et al.8 e Sachs et al.5 hanno descritto come identificare ogni azione di montaggio, intromissione ed eiaculazione dei roditori. Il montaggio è definito come il maschio che monta la femmina dalla parte posteriore, palpando i fianchi con le zampe anteriori, e spingendo il pene rapidamente e ripetutamente senza inserimento del pene. L’introduzione, nota anche come inserimento del pene, è identificata da uno o più dei seguenti atti: una spinta lunga e profonda dopo rapide spinte poco profonde, un calcio rapido con una zampa posteriore e un marcato ritiro laterale del maschio dalla femmina. L’eiaculazione è identificata da una spinta pelvica terminale che è più lenta e profonda di quella di un’introduzione e una riduzione dell’elevazione della gamba posteriore. Una serie copulatoria è identificata da ogni sequenza dal montaggio all’eiaculazione. Le definizioni dei parametri comportamentali utilizzati nel presente studio sono elencate come segue: 1) Latenza di montaggio: il tempo dall’introduzione della femmina al primo montaggio del maschio; 2) Latenza di intromissione: il tempo dall’introduzione della femmina alla prima intromissione; 3) Latenza dell’eiaculazione: il tempo dalla prima intromissione alla prima eiaculazione (generalmente dopo l’ultima spinta pelvica); 4) Latenza di montaggio post-eiaculatoria: il tempo dall’eiaculazione al montaggio successivo; 5) Latenza intromissione post-eiculatoria: il tempo dall’eiaculazione e la successiva intromissione; 6) Numero di supporti: il numero di tempi di montaggio prima della prima eiaculazione; 7) Numero di intromissioni: il numero di intromissioni prima della prima eiaculazione; 8) Numero di serie copulatorie: il numero di serie copulatorie durante il periodo di osservazione; 9) Durata delle serie copulatorie: il tempo di tutte le serie copulatorie durante il periodo di osservazione.
Il comportamento sessuale e il comportamento correlato possono essere condotti nella gabbia di casa del maschio o in un’arena chiusa, tra i quali viene introdotto un apparato chiamato “No Secrets” scatola speculare di Rissman per osservare il comportamento diaccoppiamento 3. Una videocamera viene posizionata davanti alla scatola per registrare contemporaneamente l’azione dei topi da una vista laterale e attraverso uno specchio inclinato da una vista ventrale. Tuttavia, questo metodo richiede luci luminose, che inevitabilmente porta ad un’assuefazione più lunga al fine di eliminare lo stress ambientale nei topi. Per quanto riguarda il metodo di misurazione, si raccomanda l’analisi comportamentale basata su video per registrare e quantificare il comportamento4. Un videoregistratore con un’opzione di avanzamento video fotogramma per fotogramma con velocità consigliate per l’otturatore superiori a 1/1000 s può essere utilizzato per registrare i movimenti rapidi del mouse. La fotocamera a infrarossi ad alta risoluzione è necessaria durante la registrazione in un ambiente buio. Per analizzare la pellicola, è necessario un computer con un frame grabber per consentire l’acquisizione dei singoli fotogrammi di comportamento per la manipolazione del computer. I topi sono estremamente versatili e possono mostrare un comportamento compensativo dopo quasi ogni trattamento. Possono esistere ambiguità su ogni parte4del corpo in movimento. Quindi, l’analisi di alcuni comportamenti può richiedere una risoluzione ancora maggiore e autovelox.
I comportamenti sessuali maschili nei topi sono influenzati da molti fattori, tra cui differenze di ceppo, cambiamenti ormonali e mutanti genici1,3,9,10. McGill e Blight11 hanno illustrato le differenze di deformazione nei comportamenti di accoppiamento del topo. Ad esempio, i maschi C57BL/6 in genere acquisiscono intromissione rapidamente ed eiaculare in circa 20 min11. I maschi DBA/2 sono lenti ad ottenere l’intromissione ma eiaculare rapidamente. I maschi BALB/c sono lenti a raggiungere l’eiaculazione (latenza media di 1 h) a causa di un lungo periodo di corteggiamento11. Il testosterone facilita e mantiene il comportamento sessuale maschile2, e cambiamenti nei livelli di testosterone possono alterare le prestazioni di comportamento sessuale12. Sia la castrazione chirurgica e il trattamento antiandrogeno può ridurre il livello di testosterone e provocare un rapido declino dei comportamenti sessuali e anche la motivazione sessuale e l’eccitazione sessuale13. Il testosterone somministrato può ripristinare comportamenti prepulpulatori e copulatori nei topi castrati. Infine, i topi knockout e knockdown mostrano differenze nelle sfaccettature dei comportamenti sessuali rispetto ai topi di tipo selvaggio. Ad esempio, i topi maschi con mutazioni mirate di Adcy3, Cnga2 e Gnao presentano una ridotta capacità di rilevare i feromoni, mentre i topi knockout Trpc2 mostrano alterata preferenza partner14,15,16. Altri effetti della transgenica e knockout sul comportamento sessuale dei topi sono spiegati da Crawley3.
Qui, viene descritta una delle procedure più comuni per valutare il comportamento sessuale nell’accoppiamento di un topo maschio con una femmina ovarictomizzata che è stata ormonalemente innescata per essere ricettiva. Viene presentato un protocollo sperimentale per condurre esperimenti di comportamento sessuale nei topi. Inoltre, viene mostrato un esempio di cambiamento dei modelli di comportamento sessuale derivanti dall’isolamento sociale nei topi CD-1.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ci sono alcuni passaggi critici nel protocollo presentato. Per quanto riguarda l’ovariectomia delle femmine, l’apertura dell’incisione chirurgica dalla schiena è meno dannosa di quella dell’addome. Dato che la posizione dell’ovaio è profonda, tirando altri organi quando l’incisione viene tagliata dall’addome spesso porta a sanguinamento e si traduce in visione chirurgica poco chiara20. Abbiamo eseguito l’incisione sulla schiena per raggiungere facilmente l’ovaio e accorciare il tempo chirurgico,…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo Lu Cong, shang Hongxia, e Hu Mi per i loro suggerimenti per gli esperimenti.
Materials
| Choral hydrate | Sinopharm Chenmical Reagent Co., Ltd. | 20160225 | |
| Coated VICRYL Plus Sutures | Ethicon, Inc. | missing | |
| Estradiol benzoate | J&K Scientific, Ltd. | L930Q170 | |
| Ethanol absolute | Beijing Chemical Works Co., Ltd. | 20160715 | |
| Ibuprofen (Children's Motrin) | Shanghai Johnson & Johnson Co., Ltd. | 160629478 | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | 217180501 | |
| Lidocaine | HebeI Tiancheng Pharmacreutical Co., Ltd. | 1170506107 | |
| Male and female CD-1 mice | Vital River Beijing | SCXK( )2013-0023 |
|
| Olive oil | |||
| Penicillin sodium | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F5126420 | |
| Progesterone | J&K Scientific, Ltd. | LR50Q07 | |
| Sony digital camera | Sony Corporation | HDR-CX290E | |
| Test box | DIY | ||
| ThinkStation Computer | Lenovo | S/N PCOGLQKG | |
| Vaporizer for Isoflurane | RWD Life Science Co., Ltd. | E05904-009M |
Referencias
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