सामाजिक सहभागिता व्यवहार के मूल्यांकन
Summary
यहाँ हम चूहों में Crawley सुजनता और सामाजिक नवीनता के परीक्षण के लिए वरीयता का उपयोग करके सुजनता की परीक्षा के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन. हम फायदे और इस प्रक्रिया के लिए संभव अनुप्रयोगों के परिणामों की सही व्याख्या के लिए महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण जानकारी सहित, का वर्णन है.
Abstract
Social interactions are a fundamental and adaptive component of the biology of numerous species. Social recognition is critical for the structure and stability of the networks and relationships that define societies. For animals, such as mice, recognition of conspecifics may be important for maintaining social hierarchy and for mate choice 1.
A variety of neuropsychiatric disorders are characterized by disruptions in social behavior and social recognition, including depression, autism spectrum disorders, bipolar disorders, obsessive-compulsive disorders, and schizophrenia. Studies of humans as well as animal models (e.g., Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, Mus musculus, Rattus norvegicus) have identified genes involved in the regulation of social behavior 2. To assess sociability in animal models, several behavioral tests have been developed (reviewed in 3). Integrative research using animal models and appropriate tests for social behavior may lead to the development of improved treatments for social psychopathologies.
The three-chamber paradigm test known as Crawley’s sociability and preference for social novelty protocol has been successfully employed to study social affiliation and social memory in several inbred and mutant mouse lines (e.g. 4-7). The main principle of this test is based on the free choice by a subject mouse to spend time in any of three box’s compartments during two experimental sessions, including indirect contact with one or two mice with which it is unfamiliar. To quantitate social tendencies of the experimental mouse, the main tasks are to measure a) the time spent with a novel conspecific and b) preference for a novel vs. a familiar conspecific. Thus, the experimental design of this test allows evaluation of two critical but distinguishable aspects of social behavior, such as social affiliation/motivation, as well as social memory and novelty. “Sociability” in this case is defined as propensity to spend time with another mouse, as compared to time spent alone in an identical but empty chamber 7. “Preference for social novelty” is defined as propensity to spend time with a previously unencountered mouse rather than with a familiar mouse 7. This test provides robust results, which then must be carefully analyzed, interpreted and supported/confirmed by alternative sociability tests. In addition to specific applications, Crawley’s sociability test can be included as an important component of general behavioral screen of mutant mice.
Protocol
Discussion
मुसलमानों मस्कुलस एक सामाजिक प्रजाति है कि सामाजिक बातचीत, पारस्परिक सांप्रदायिक घोंसले के शिकार यौन और parenting व्यवहार, क्षेत्रीय अंकन गंध और आक्रामक व्यवहार 8-10 के उच्च स्तर में संलग्न है . कई परीक्षणों के लिए चूहों में सामाजिक व्यवहार की जांच (3 में समीक्षा) विकसित किया गया है . यहाँ, हम एक व्यापक रूप से कार्यरत परीक्षण चूहों में सुजनता मूल्यांकन प्रस्तुत करते हैं. Crawley सुजनता और सामाजिक नवीनता के परीक्षण के लिए वरीयता मूल Crawley और सहयोगियों 7, 11 द्वारा विकसित किया गया था . प्रतिमान तीन कक्ष, जो सुजनता की परीक्षा के लिए डेटा की विश्वसनीयता, सामाजिक संबद्धता, सामाजिक स्मृति और वरीयता, इसी तरह की प्रक्रियाओं का उपयोग में सुधार के लिए कई फायदे हैं. इस परीक्षण का मुख्य विशिष्टता माउस, जिसमें एक पहले विषय जानवर द्वारा unencountered डिजाइन है, एक तार कप के अंतर्गत रखा गया है और आज़ादी से स्थानांतरित करने में असमर्थ है. यह प्रत्यक्ष शारीरिक संपर्क रोकता है, लेकिन संवेदी बातचीत (गंध, दृष्टि, ध्वनि, स्वाद) लड़ रहे हैं और / या आक्रामक व्यवहार को नष्ट करने की अनुमति देता है. इन शर्तों के तहत, प्रयोगात्मक माउस शुरू और समाप्त किसी भी बातचीत हमेशा अपरिचित माउस बनाम खाली कंटेनर (1 सत्र में) के बीच, या उपन्यास माउस (स्ट्रेंजर 2) (1 स्ट्रेंजर) बनाम परिचित माउस के बीच एक विकल्प होने. उदाहरण के लिए, एक कक्ष सामाजिक संपर्क परीक्षण में, विषय माउस उसी कक्ष में एक अजनबी के लिए संपर्क में है, और के बाद से दोनों चूहों को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम हैं aforementioned सक्रिय शारीरिक संपर्क करने के लिए प्रभावी हो जाता है और समाप्त नहीं किया जा सकता है. तीन – कक्ष तंत्र ज्यादा एक ठेठ एकल कक्ष डिवाइस है, जो विषय माउस के लिए निकटता में रहने के लिए या अजनबी माउस से दूर ले जाने की अनुमति देता है की तुलना में बड़ा है. इस प्रकार, Crawley सुजनता परीक्षण के तनाव का स्तर कम है और ज्यादातर एक उपन्यास वातावरण है, जो समय पर इस परीक्षण की पुनरावृत्ति की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए एक ही माउस पलटन के विभिन्न युगों में में प्रयोगात्मक माउस रखकर कारण: किशोर बनाम वयस्क. वही लेकिन पुराने पलटन के साथ पशुओं के एक युवा समूह की तुलना करके, यह संभव है करने के लिए ऊपर का पालन करें और सामाजिक मान्यता बनाम सामाजिक और / स्मृति या संज्ञानात्मक impairments, जो सत्र 2 में देखा जा सकता है है में हानि के बीच भेदभाव, और से संबंधित उम्र निर्भर फिजियोलॉजी.
यह परीक्षण अपेक्षाकृत (~ 40 मिनट माउस प्रति) समय लेने वाली है, जो एक नुकसान है. हालांकि, विशिष्ट मापदंडों के एकाधिक repertoires और नजर रखी जा सकता है recoded (मैन्युअल रूप से और / या वीडियो), मजबूत विश्लेषण की अनुमति है. उदाहरण के लिए, कुछ ठंड और / या आत्म – संवारने व्यवहार के रूप में अतिरिक्त पैरामीटर, वृद्धि हुई चिंता का संकेत है और सामाजिक व्यवहार के लिए प्रेरणा कम हो सकता है. एक ही प्रोटोकॉल का उपयोग करके, चूहों एक ही अजनबी एक माउस के साथ अगले दिन में retested किया जा सकता है सामाजिक चिंता का एक प्रभाव के लिए बाहर शासन. अतिरिक्त पैरामीटर (जैसे पूंछ तेजस्वी के रूप में, जहां एक अजनबी स्थित है तार कप के काटने) आक्रामक बनाम असामान्य उपन्यास जानवर की ओर मित्रता का व्यवहार भेद में सहायक हो सकता है. मनाया चिंता चूहों के अनुचित प्रयोगात्मक कमरे, अत्यधिक कमरे प्रकाश व्यवस्था, गरीब माउस स्वास्थ्य, या आनुवंशिक संशोधन और / या neophobia है (कुछ को मॉडल में) का एक परिणाम के के रूप में अनुकूलन के लिए कारण हो सकता है. इसके अलावा, बिगड़ा आदी होना एक संज्ञानात्मक हानि के रूप में व्याख्या की जा सकता है, और दूसरे सत्र के परिणाम को प्रभावित कर सकता है. इस परीक्षण के लिए चूहों को subjecting से पहले, यह सामान्य स्वास्थ्य और स्नायविक स्क्रीनिंग के अधीन पशुओं के शरीर का तापमान और वजन, कोट परीक्षा, और पलटा परीक्षाओं के बाद की श्रृंखला सहित, के लिए महत्वपूर्ण है: गलमुच्छा, ठीक, कान – चिकोटी तक पहुंचना और कुंजी Jangling ( 12-15 में वर्णित). अतिरिक्त व्यवहार परीक्षण भेदभाव विशिष्ट प्रतिक्रियाओं में सहायक हो सकता है. संपर्कों और / या सक्रिय शायद विशिष्ट माउस दाग, जो एक खुले मैदान परीक्षण (हरकत गतिविधि को मापने के लिए) का उपयोग कर पुष्टि की जा सकती अतिसक्रिय व्यवहार के साथ जुड़े संपर्कों की कुल अवधि में वृद्धि की एक वृद्धि की संख्या. अवधि में कमी और / या संपर्कों की संख्या अवसादग्रस्तता और / या चिंता की तरह व्यवहार है, जो FST TST, या EPM, शून्य भूलभुलैया, प्रकाश / अंधेरे परीक्षण, क्रमशः का ही उपयोग करें (6 में वर्णित 13, द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है के साथ जुड़ा हो सकता है है ,) 15.
एक बार उपयुक्त शर्तों और लागू कर रहे हैं महत्वपूर्ण मनाया मतभेद, वहाँ एक अनुवर्ती परीक्षण करने के लिए, क्रम में निष्कर्षों की पुष्टि की आवश्यकता है. Olfaction या तो रासायनिक प्रेरित या vomeronasal अंग मान्यता 16, 17 व्यक्तिगत ब्लॉकों के anosmia हटाने के बाद कृन्तकों में सामाजिक मान्यता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. चूहे के लिए एक उपन्यास गंध सूंघ और फिर जल्दी से अपनी नवीनता के लिए अभ्यस्त हैं. घ्राण बल्ब परीक्षण इस उद्देश्य (6, 7 में वर्णित) के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
वहाँ भी कर रहे हैं संशोधनों और तीन डिब्बे चैम्बर सुजनता परीक्षण के वैकल्पिक उपयोग जैसे मातृ व्यवहार का आकलन है, के द्वारा समय जांचएक विषय एक कप के लिए एक परीक्षण / पुरुष / महिला कप के अंतर्गत पुरुष सत्र में एक अजनबी के बजाय महिला 1 7 के जवाब का आकलन करने करके उसके पिल्ले (मातृ प्रेरणा को दर्शाती है) के रूप में अच्छी तरह से यौन प्रेरणा, जिसमें समीपस्थ महिला द्वारा खर्च किए, 11.
आगे के परीक्षण के लिए वैकल्पिक / घर पिंजरे और / या एक उपन्यास के वातावरण में सामाजिक बातचीत (एक कक्ष सामाजिक बातचीत परीक्षण) के रूप में मानदंड दृष्टिकोण, का उपयोग करके चूहों में सुजनता की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, निवासी घुसपैठिया, विभाजन परीक्षण, सामाजिक दृष्टिकोण परीक्षण पारस्परिक सामाजिक बातचीत, आदि (3, 18 में वर्णित). अल्ट्रासोनिक और ध्वनि पर्वतमाला, दृश्य cues, स्वाद और स्पर्श रूपरेखा में vocalizations भी जानकारी के संचार और सामाजिक संबंध (19 में समीक्षा) के लिए योगदान कर सकते हैं.
बिगड़ा सुजनता और dysregulated सामाजिक व्यवहार कई मानसिक विकारों के लिए एक बानगी के रूप में फंसा दिया गया. उदाहरण के लिए, autism स्पेक्ट्रम विकार और एक प्रकार का पागलपन के दोनों सामाजिक अनुभूति और सामाजिक व्यवहार 20 में चिह्नित घाटे, और सामाजिक रिश्तों 21 अवसाद का एक बढ़ा जोखिम में परिणाम के अवरोधों द्वारा विशेषता है. इस प्रकार, यहाँ वर्णित परीक्षण aforementioned स्थितियों के पशु मॉडल में इस्तेमाल किया जा सकता है. इसके अलावा, इस परीक्षण सुजनता पर औषधीय यौगिकों (3, 22-24 में समीक्षा) के संभावित प्रभावों का आकलन करने के लिए लागू है .
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
OKB और JRW पांडुलिपि लिखा था. यह काम CIHR अनुदान एमओपी 74,711 (JRW के लिए) द्वारा समर्थित किया गया.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Ethanol 70% (commercial Alcohols) | MSH | 19901 | ||
| Clidox 1:5:1 Base Activator |
Pharmacal | 96130F 95130F |
1 part Base to 5 parts water to 1 part Activator |
References
- Berry, R. J., Bronson, F. H. Life history and bioeconomy of the house mouse. Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society. 67, 519-550 (1992).
- Robinson, G. E., Grozinger, C. M., Whitfield, C. W. Sociogenomics: social life in molecular terms. Nature reviews. 6, 257-270 (2005).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nat Rev Neurosci. 11, 490-502 (2010).
- Clapcote, S. J., Lipina, T. V., Millar, J. K., Mackie, S., Christie, S., Ogawa, F., Lerch, J. P., Trimble, K., Uchiyama, M., Sakuraba, Y., Kaneda, H. Behavioral phenotypes of Disc1 missense mutations in mice. Neuron. 54, 387-402 (2007).
- Labrie, V., Lipina, T., Roder, J. C. Mice with reduced NMDA receptor glycine affinity model some of the negative and cognitive symptoms of schizophrenia. Psychopharmacology. 200, 217-230 (2008).
- Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T. V., Takao, K., Eede, M. v. a. n., Hattori, S., Laliberte, C., Khan, M., Okamoto, K., Chambers, J. W., Fletcher, P. J., Macaulay, K., Doble, B. W., Henkelman, M., Miyakawa, T., Roder, J., Woodgett, J. R. Abnormalities in brain structure and behavior in GSK-3alpha mutant mice. Molecular brain. 2, 35-35 (2009).
- Moy, S. S., Nadler, J. J., Perez, A., Barbaro, R. P., Johns, J. M., Magnuson, T. R., Piven, J., Crawley, J. N. Sociability and preference for social novelty in five inbred strains: an approach to assess autistic-like behavior in mice. Genes, brain, and behavior. 3, 287-302 (2004).
- Carter, C. S., Williams, J. R., Witt, D. M., Insel, T. R. Oxytocin and social bonding. Annals of the New York Academy of Sciences. , 652-6204 (1992).
- Miczek, K. A., Maxson, S. C., Fish, E. W., Faccidomo, S. Aggressive behavioral phenotypes in mice. Behavioural brain research. 125, 167-181 (2001).
- Arakawa, H., Arakawa, K., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. A new test paradigm for social recognition evidenced by urinary scent marking behavior in C57BL/6J mice. Behavioural brain research. 190, 97-104 (2008).
- Crawley, J. N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Mental retardation and developmental disabilities research reviews. 10, 248-258 (2004).
- Miyakawa, T., Leiter, L. M., Gerber, D. J., Gainetdinov, R. R., Sotnikova, T. D., Zeng, H., Caron, M. G., Tonegawa, S. Conditional calcineurin knockout mice exhibit multiple abnormal behaviors related to schizophrenia. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100, 8987-8992 (2003).
- Yamasaki, N., Maekawa, M., Kobayashi, K., Kajii, Y., Maeda, J., Soma, M., Takao, K., Tanda, K., Ohira, K. Alpha-CaMKII deficiency causes immature dentate gyrus, a novel candidate endophenotype of psychiatric disorders. Molecular brain. 1, 6-6 (2008).
- Crawley, J. . What’s Wrong with My Mouse? Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , (2000).
- Holmes, A., Kinney, J. W., Wrenn, C. C., Li, Q., Yang, R. J., Ma, L., Vishwanath, J., Saavedra, . Galanin GAL-R1 receptor null mutant mice display increased anxiety-like behavior specific to the elevated plus-maze. Neuropsychopharmacology. 28, 1031-1044 (2003).
- Matochik, J. A. Role of the main olfactory system in recognition between individual spiny mice. Physiology & behavior. 42, 217-222 (1988).
- Bluthe, R. M., Dantzer, R. Role of the vomeronasal system in vasopressinergic modulation of social recognition in rats. Brain research. 604, 1-2 (1993).
- Tanda, K., Nishi, A., Matsuo, N., Nakanishi, K., Yamasaki, N., Sugimoto, T., Toyama, K., Takao, K., Miyakawa, T. Abnormal social behavior, hyperactivity, impaired remote spatial memory, and increased D1-mediated dopaminergic signaling in neuronal nitric oxide synthase knockout mice. Molecular brain. 2, 19-19 (2009).
- Scattoni, M. L., Crawley, J., Ricceri, L. Ultrasonic vocalizations: a tool for behavioural phenotyping of mouse models of neurodevelopmental disorders. Neuroscience and biobehavioral reviews. 33, 508-515 (2009).
- Couture, S. M., Penn, D. L., Losh, M., Adolphs, R., Hurley, R., Piven, J. Comparison of social cognitive functioning in schizophrenia and high functioning autism: more convergence than divergence. Psychological medicine. 40, 569-579 (2010).
- Zisook, S., Shuchter, S. R. Depression through the first year after the death of a spouse. The American journal of psychiatry. 148, 1346-1352 (1991).
- Trainor, B. C., Workman, J. L., Jessen, R., Nelson, R. J. Impaired nitric oxide synthase signaling dissociates social investigation and aggression. Behavioral neuroscience. 121, 362-369 (2007).
- Volke, V., Soosaar, A., Koks, S., Bourin, M., Mannisto, P. T., Vasar, E. 7-Nitroindazole, a nitric oxide synthase inhibitor, has anxiolytic-like properties in exploratory models of anxiety. Psychopharmacology. 131, 399-405 (1997).
- Griffin, M. G., Taylor, G. T. Norepinephrine modulation of social memory: evidence for a time-dependent functional recovery of behavior. Behavioral. 109, 466-473 (1995).
