Summary

चूहों में सामाजिक संगठन और बातचीत की जांच करने के लिए एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क

Published: May 08, 2021
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Summary

यह प्रोटोकॉल चूहे के मॉडल में सामाजिक पदानुक्रम की जांच करने की विधि का वर्णन करता है। चूहे एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क करते हैं जिसमें वे पानी के नीचे गोता लगाने और भोजन गोली प्राप्त करने के लिए तैरने की इच्छा के अनुसार एक अलग पदानुक्रम बनाते हैं। इस विधि का उपयोग छोटे समूहों में अत्यधिक सामाजिक जानवरों के बीच निर्णय लेने और सामाजिक संबंधों को समझने के लिए किया जाता है।

Abstract

कई प्रजातियों के लिए, जहां स्थिति एक महत्वपूर्ण प्रेरक है जो स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकती है, सामाजिक पदानुक्रम व्यवहार को प्रभावित करते हैं। सामाजिक पदानुक्रम जिनमें प्रमुख-विनम्र संबंध शामिल हैं, पशु और मानव दोनों समाजों में आम हैं। ये रिश्ते दूसरों के साथ और उनके पर्यावरण के साथ बातचीत से प्रभावित हो सकते हैं, जिससे उन्हें नियंत्रित अध्ययन में विश्लेषण करना मुश्किल हो जाता है। एक साधारण प्रभुत्व पदानुक्रम के बजाय, इस गठन में एक जटिल प्रस्तुति है जो चूहों को आक्रामकता से बचने की अनुमति देती है। स्थिति स्थिर या उत्परिवर्तनीय हो सकती है, और परिणाम जटिल सामाजिक स्तरीकरण में होती है। यहां हम कृंतक सामाजिक पदानुक्रम और व्यवहार बातचीत की जांच करने के लिए एक जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क का वर्णन करते हैं। यह पशु मॉडल हमें मानसिक बीमारियों और सामाजिक संगठन की एक विस्तृत श्रृंखला के बीच संबंधों का आकलन करने के साथ-साथ सामाजिक रोग पर चिकित्सा की प्रभावशीलता का अध्ययन करने की अनुमति दे सकता है।

Introduction

चूहे अत्यधिक सामाजिक जानवर हैं, जो उन्हें सामाजिक व्यवहार को समझने के लिए एक आदर्श मॉडल बनाते हैं और यह निर्णय लेने से कैसे संबंधित है। चूहे प्रमुख और विनम्र संबंधों के आधार पर पदानुक्रमित समूहों में खुद को विभाजित करते हैं। चूहों को उन कार्यों के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है जो सहयोग, जोखिम प्रबंधन, भ्रामक व्यवहार और व्यवहार व्यक्त करते हैं जो अन्य चूहों के निर्णयों के आधार पर बदलते हैं1,2। चूहा इन व्यवहारों को व्यक्त मॉडल के साथ अध्ययन सामाजिक संरचना और मानव मनोविज्ञान के लिए प्रासंगिकता के साथ निर्णय लेने के लिए अपने रिश्ते को समझने में मददगार साबित होते हैं ।

एक आवश्यक संसाधन के रूप में, भोजन तक पहुंच चूहों के बीच सामाजिक संगठन के लिए एक प्रमुख कारण है3। भोले चूहों को सामाजिक संपर्क और उन स्थितियों में भेदभाव करने के लिए देखा गया है जहां भोजन की पहुंच सीमित थी1,2,4, 5,6,7,8. एक अध्ययन में, वयस्क चूहों को भोजन तक पहुंचने के लिए एक सुरंग के नीचे पानी को पार करने और फिर भोजन को सुरंग के माध्यम से वापस लाने के लिए9पिंजरे की आवश्यकता थी। प्रत्येक समूह के भीतर व्यक्तिगत चूहों को भोजन प्राप्त करने की उनकी विधि के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता था। दो व्यवहार प्रोफाइल उभरे हैं: पहले “वाहक”, जो नीचे गोता लगाते हैं और फीडर के नीचे तैरते हैं, एक गोली प्राप्त करते हैं, और पिंजरे में वापस तैरते हुए अपने मुंह में गोली पकड़ते हैं। दूसरा समूह “गैर-वाहक” है, जो केवल वाहकों से चोरी करके गोता नहीं लगाता है और भोजन प्राप्त नहीं करता है। छह चूहों के समूहों में, लगभग एक-आधे वाहक थे और दूसरा आधा9नहीं थे । सभी चूहों को वाहक देखा गया जब उन्हें डाइविंग उपकरण में व्यक्तिगत रूप से प्रशिक्षित किया गयाथा

इसी तरह के पशु व्यवहार कार्यों में भोजन या स्थान के लिए प्रतिस्पर्धा शामिल है और मुर्गियों के साथ11, कृंतक12 , 13,14,15और सूअर16केसाथ नियोजित किया गया है । ट्यूब टेस्ट में, दो चूहों को विपरीत सिरों से एक संकीर्ण ट्यूब के माध्यम से भेजा जाता है, जिसमें एक माउस जरूरी दूसरे के रास्ते का अधिकार देता है। यह परीक्षण सामाजिक प्रभुत्व17 , 18,19को मापने में सहायता करता है . गर्म स्थान परीक्षण के रूप में संदर्भित एक व्यवहार परीक्षण में चूहों को एक छोटे से गर्म स्थान पर एक छोटे से गर्म पिंजरे19,20में एक स्थिति के लिए प्रतिस्पर्धा होती है ।

एक बाद डाइविंग के लिए खाद्य कार्य है कि अधिक जटिल है वाहक चूहों एक दूसरे पिंजरे के लिए उपयोग करने के लिए अनुमति देता है, गैर वाहक से दूर है, जहां वे अपने भोजन का उपभोग कर सकते है अलग से4। इस प्रोटोकॉल में, हम चूहों में सामाजिक पदानुक्रम और व्यवहार के लिए एक वैकल्पिक मॉडल के रूप में एक डाइविंग-फॉर-फूड कार्य प्रस्तुत करते हैं। यह डाइविंग-फॉर-फूड टास्क चूहों को मुख्य पिंजरे के सामाजिक समूहों से बचने के लिए एक विधि प्रदान करता है और इसलिए आक्रामकता और अन्य चूहों की सामाजिक बातचीत से बच जाता है। यह कार्य चूहों में परिहार सामाजिक व्यवहार के विकल्प का परिचय देता है जो सामाजिक आक्रामकता की हमारी समझ को स्पष्ट कर सकता है।

सामाजिक कामकाज, जो सामान्य सामाजिक भूमिकाओं में शामिल होने की क्षमता का वर्णन करता है, अवसाद3जैसी स्थितियों से प्रभावित हो सकता है। अवसादग्रस्त व्यक्ति अक्सर बेरोजगारी के साथ संघर्ष करते हैं, कुछ सामाजिक संपर्क होते हैं, और शायद ही अवकाश गतिविधियों में संलग्न होते हैं3। अवसाद का प्रभावी उपचार अक्सर सामाजिक और पारस्परिक कार्य में सुधार से मापाजाताहै । हालांकि, अवसाद से संबंधित सामाजिक कामकाज में हानि के इलाज में अवसादरोधी उपचार उनकी प्रभावकारिता में भिन्न होतेहैं।

इस पद्धति में, हमने क्रोनिक स्ट्रेस टेस्ट के माध्यम से चूहों में अवसादग्रस्तता जैसी स्थिति को प्रेरित किया और एक सुक्रोज वरीयता परीक्षण के साथ अवसाद जैसी स्थिति की विशेषताओं में से एक, एंहेडोनिया के चूहों के स्तर का मूल्यांकन किया। Anhedonic चूहों, साथ ही anhedonic चूहों जो विरोधी अवसाद प्रशासित किया गया, एक नियंत्रण समूह की तुलना में डाइविंग के लिए खाद्य कार्य के माध्यम से निगरानी की गई ।

पहले से उल्लिखित डाइविंग-फॉर-फूड कार्य खाद्य प्रतिस्पर्धा परीक्षणों के समान होते हैं जो अक्सर तुलना के बिंदु के रूप में केवल एक जोड़ी जानवरों या एक विरोधाभास का उपयोग करते हैं, जैसे वाहक और गैर-वाहक और एक एकल विश्लेषण जो प्रभुत्व15,17,22के लिए प्रस्तुत करने की तुलना करता है। हमारी विधि विभाजन के माध्यम से चूहों के बीच कई प्रकार के व्यवहार में अधिक जटिल बातचीत को परिभाषित करती है, जिसमें शामिल हैं: वाहक और गैर-वाहक, जो भोजन के लिए लड़ते हैं और जो नहीं करते हैं, और चूहे जो भोजन साझा करते हैं या अलग पिंजरों में जाते हैं। हमारा मानना है कि यह प्रोटोकॉल एकमात्र प्रकार है जो जोड़े के बजाय जानवरों के समूह में सामाजिक संपर्क की जटिल संरचना का आकलन करने के लिए एक पदानुक्रम का उपयोग करता है। यह उन अध्ययनों के लिए उपयोगी होगा जो भोजन वरीयता के आधार पर परीक्षण प्रभुत्व का परीक्षण करते हैं, साथ ही अध्ययन जो अधिक पदानुक्रमित संबंधों को स्पष्ट करने का लक्ष्य करते हैं जो एक प्रमुख-विनम्र मॉडल तक सीमित नहीं हैं।

इस प्रोटोकॉल में, हम विशेष रूप से अनेडोनिया के विकास के बाद, व्यक्तिगत व्यवहार में परिवर्तन के साथ सामाजिक संगठन और चूहों में बातचीत की जांच करने के लिए जटिल डाइविंग-फॉर-फूड टास्क का विस्तार से वर्णन करते हैं। इस पशु मॉडल का उपयोग सामाजिक व्यवहार और पदानुक्रम में परिवर्तन से जुड़ी अन्य मनोरोग स्थितियों का अध्ययन करने के लिए भी किया जा सकता है।

Protocol

यह प्रयोग हेलसिंकी और टोक्यो की घोषणाओं की सिफारिशों और यूरोपीय समुदाय के प्रायोगिक जानवरों के उपयोग के लिए दिशा-निर्देशों के अनुसार किया गया था । इन प्रयोगों को बेन-गुरियन यूनिवर्सिटी ऑफ नेगेव की एन?…

Representative Results

शरीर के वजन में परिवर्तनएक तरह से ANOVA डाइविंग के लिए खाद्य कार्य के 21 दिनों के लिए प्रयोगात्मक समूहों के बीच शरीर के वजन में परिवर्तन में कोई अंतर नहीं दिखा था । 2 से 21 दिनों तक, सभी 3 समूहों (पीएंड एल?…

Discussion

सामाजिक पदानुक्रम मनुष्यों सहित कई प्रजातियों के व्यवहार को निर्धारित करते हैं, और अक्सर आक्रामकता और प्रस्तुत करने के आधार पर रिश्तों द्वारा परिभाषित किए जाते हैं। ये संबंध प्राय सामाजिकसंर…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

हम प्रोफेसर ओलेना सेरिनोवस्का, अनास्तासिया हलिंस्का और फिजियोलॉजी विभाग के मरीना कुचेरियावा, जीव विज्ञान संकाय, पारिस्थितिकी, और चिकित्सा के साथ-साथ निप्रो विश्वविद्यालय, निप्रो, यूक्रेन के ओल्स होंचर को सामाजिक संगठन परीक्षण की वीडियो रिकॉर्डिंग का विश्लेषण करने में उनकी मदद के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं।

Materials

Alcohol Pharmacy 99% pharmaceutical alcohol diluted to 5% and used for cleaning the open field test box before the introduction of each rat
Bottles Techniplast ACBT0262SU 150 mL bottles filled with 100 mL of water and 100 mL of 1% (w/v) sucrose solution
Equipment for Diving for Food Task (Plexiglas) self made in Ben Gurion University of Negev Two cages (50 x 50 x 50 cm) to an aquarium (130 x 35 x 50 cm) via tunnels
Imipramine hydrochloride SIGMA Lot# SLBB9914V (Tricyclic antidepressant) 20 mg/kg intraperitoneally once per day for 3 weeks
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats, mice and hamster is a life-cycle nutrition that has been used in biomedical researc for over 5
Rat Cages Techniplast 2000P Conventional housing for rodents. Was used for housing rats throughout the experiment
Video Camera Canon Digital video camera for high definition recording of rat behavior under plus maze test

References

  1. Colin, C., Desor, D. Differenciations comportementales dans des groupes de rats soumis a une difficulte d’acces a la nourriture. Behavioural Processes. 13 (1-2), 85-100 (1986).
  2. Boyko, M., et al. The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats. Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).
  3. Hirschfeld, R. M., et al. Social functioning in depression: a review. Journal of Clinical Psychiatry. 61 (4), 268-275 (2000).
  4. Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
  5. Grasmuck, V., Desor, D. Behavioural differentiation of rats confronted to a complex diving-for-food situation. Behavioural Processes. 58 (1-2), 67-77 (2002).
  6. Thullier, F., Desor, D., Mos, J., Krafft, B. Effect of group size on social organization in rats with restricted access to food. Physiology & Nehavior. 52 (1), 17-20 (1992).
  7. Schroeder, H., Toniolo, A., Nehlig, A., Desor, D. Long-term effects of early diazepam exposure on social differentiation in adult male rats subjected to the diving-for-food situation. Behavioral Neuroscience. 112 (5), 1209 (1998).
  8. Helder, R., Desor, D., Toniolo, A. -. M. Potential stock differences in the social behavior of rats in a situation of restricted access to food. Behavior Genetics. 25 (5), 483-487 (1995).
  9. Thullier, F., Desor, D., Mos, J., Krafft, B. Effect of group size on social organization in rats with restricted access to food. Physiology & Behavior. 52 (1), 17-20 (1992).
  10. Krafft, B., Colin, C., Peignot, P. Diving-for-food: a new model to assess social roles in a group of laboratory rats. Ethology. 96 (1), 11-23 (1994).
  11. Lee, Y. -. p., Craig, J., Dayton, A. The social rank index as a measure of social status and its association with egg production in White Leghorn pullets. Applied Animal Ethology. 8 (4), 377-390 (1982).
  12. Timmer, M., Sandi, C. A role for glucocorticoids in the long-term establishment of a social hierarchy. Psychoneuroendocrinology. 35 (10), 1543-1552 (2010).
  13. Ujita, W., Kohyama-Koganeya, A., Endo, N., Saito, T., Oyama, H. Mice lacking a functional NMDA receptor exhibit social subordination in a group-housed environment. The FEBS journal. 285 (1), 188-196 (2018).
  14. Merlot, E., Moze, E., Bartolomucci, A., Dantzer, R., Neveu, P. J. The rank assessed in a food competition test influences subsequent reactivity to immune and social challenges in mice. Brain, Behavior, and Immunity. 18 (5), 468-475 (2004).
  15. Cordero, M. I., Sandi, C. Stress amplifies memory for social hierarchy. Frontiers in Neuroscience. 1, 13 (2007).
  16. Hessing, M., Tielen, M. The effect of climatic environment and relocating and mixing on health status and productivity of pigs. Animal Science. 59 (1), 131-139 (1994).
  17. Fan, Z., et al. Using the tube test to measure social hierarchy in mice. Nature Protocols. 14 (3), 819-831 (2019).
  18. Lucion, A., Vogel, W. H. Effects of stress on defensive aggression and dominance in a water competition test. Integrative Physiological and Behavioral Science. 29 (4), 415-422 (1994).
  19. Zhu, H., Hu, H. Brain’s neural switch for social dominance in animals. Science China Life Sciences. 61, 113-114 (2018).
  20. Zhou, T., et al. History of winning remodels thalamo-PFC circuit to reinforce social dominance. Science. 357 (6347), 162-168 (2017).
  21. Bech, P. Social functioning: should it become an endpoint in trials of antidepressants. CNS Drugs. 19 (4), 313-324 (2005).
  22. Saxena, K., et al. Experiential contributions to social dominance in a rat model of fragile-X syndrome. Proceedings of the Royal Society B. 285 (1880), 20180294 (2018).
  23. Zeldetz, V., et al. A New Method for Inducing a Depression-Like Behavior in Rats. Journal of Visualized Experiments. (132), e57137 (2018).
  24. Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
  25. Boyko, M., et al. The effect of depressive-like behavior and antidepressant therapy on social behavior and hierarchy in rats. Behavioural Brain Research. 370, 111953 (2019).
  26. Castagné, V., Moser, P., Roux, S., Porsolt, R. D. Rodent models of depression: forced swim and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice. Current Protocols in Neuroscience. 55 (1), 11-14 (2011).
  27. Elgarf, A. -. S. A., et al. Lipopolysaccharide repeated challenge followed by chronic mild stress protocol introduces a combined model of depression in rats: reversibility by imipramine and pentoxifylline. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 126, 152-162 (2014).
  28. Ismail, B., et al. Behavioural, metabolic, and endothelial effects of the TNF-α suppressor thalidomide on rats subjected to chronic mild stress and fed an atherogenic diet. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 92 (5), 375-385 (2014).
  29. Helder, R., Desor, D., Toniolo, A. M. Potential stock differences in the social behavior of rats in a situation of restricted access to food. Behavior Genetics. 25 (5), 483-487 (1995).
  30. Deviterne, D., Peignot, P., Krafft, B. Behavioral profiles of adult rats in a difficult food supply social situation, related to certain early behavioral features. Developmental Psychobiology. 27 (4), 215-225 (1994).
  31. Kuts, R., et al. A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats. Journal of Visualized Experiments. (147), e58875 (2019).
  32. Boyko, M., et al. The influence of aging on poststroke depression using a rat model via middle cerebral artery occlusion. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience. 13 (4), 847-859 (2013).
  33. Boyko, M., et al. The neuro-behavioral profile in rats after subarachnoid hemorrhage. Brain Research. 1491, 109-116 (2013).
  34. Boyko, M., et al. Establishment of an animal model of depression contagion. Behavioural Brain Research. 281, 358-363 (2015).
  35. Malatynska, E., Pinhasov, A., Crooke, J. J., Smith-Swintosky, V. L., Brenneman, D. E. Reduction of dominant or submissive behaviors as models for antimanic or antidepressant drug testing: technical considerations. Journal of Neuroscience Methods. 165 (2), 175-182 (2007).
  36. Chase, I. D., Tovey, C., Spangler-Martin, D., Manfredonia, M. Individual differences versus social dynamics in the formation of animal dominance hierarchies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 5744-5749 (2002).
  37. Cordero, M. I., Sandi, C. Stress amplifies memory for social hierarchy. Frontiers in Neuroscience. 1 (1), 175-184 (2007).
  38. Lewon, M., Houmanfar, R. A., Hayes, L. J. The Will to Fight: Aversion-Induced Aggression and the Role of Motivation in Intergroup Conflicts. Perspectives on Behavior Science. 42 (4), 889-910 (2019).
  39. Ingram, K. M., Espelage, D. L., Davis, J. P., Merrin, G. J. Family Violence, Sibling, and Peer Aggression During Adolescence: Associations With Behavioral Health Outcomes. Frontiers in Psychiatry. 11, 26 (2020).
  40. Semenyna, S. W., Vasey, P. L. Bullying, Physical Aggression, Gender-Atypicality, and Sexual Orientation in Samoan Males. Archives of Sexual Behavior. 46 (5), 1375-1381 (2017).
  41. Gauthier, C., Griffin, G. Choosing an appropriate endpoint in experiments using animals for research, teaching and testing. Alternatives to Laboratory Animals. 27, 374 (1999).
  42. Organisation for Economic Co-operation and Development. ENV/JM/MONO, 2000. Organisation for Economic Co-operation and Development. , (2000).
  43. Stokes, W. S. Humane endpoints for laboratory animals used in regulatory testing. ILAR Journal. 43, 31-38 (2002).
  44. Savvas, I., Anagnostou, T., Kazakos, G. Choosing an appropriate endpoint in experiments using animals. Archives of Hellenic Medicine. 26 (6), 778-786 (2009).
  45. Vives, A., et al. Employment precariousness in Spain: prevalence, social distribution, and population-attributable risk percent of poor mental health. International Journal of Health Services. 41 (4), 625-646 (2011).
  46. Bossarte, R. M., Blosnich, J. R., Piegari, R. I., Hill, L. L., Kane, V. Housing instability and mental distress among US veterans. American Journal of Public Health. 103, 213-216 (2013).
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Citer Cet Article
Gruenbaum, B. F., Frank, D., Savir, S., Shiyntum, H. N., Kuts, R., Vinokur, M., Melamed, I., Dubilet, M., Zlotnik, A., Boyko, M. A Complex Diving-For-Food Task to Investigate Social Organization and Interactions in Rats. J. Vis. Exp. (171), e61763, doi:10.3791/61763 (2021).

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