Оценки социальных передачи пищи настройки поведений
Summary
Этот документ представляет протокол для исследования социальных передачи пищи предпочтения у мышей. Преимущества и возможности применения для этой процедуры, например, в выявлении ранние изменения в моделях мыши AD, будут выделены. В заключение, интерпретация результатов с учетом критических подробности обсуждаются.
Abstract
Обонятельные признание дефицита предложил чтобы иметь возможность служить клинический маркер, чтобы дифференцировать болезни Альцгеймера (AD) предметов из групп здорового старения. Например обонятельные дисфункции в AD можно представить как нарушение обонятельных признание, возникающих во время ранних стадиях заболевания и ухудшение во время болезнь прогрессирует. Социальные передачи пищи предпочтений (STFP) задача основана на элементарные формы коммуникации между грызунов, относительно далекие продуктов зависит от передачи обонятельные сигналы. Здоровых мышей дикого типа предпочитают съесть роман, ароматизированные питания, который был ранее cued, считалась, и это предпочтение продуктов питания будет затруднено трансгенных мышей AD, например модель APP/PS1. Действительно было обнаружено сильное предпочтение снабженные еда в C57Bl6/J мышей в возрасте 3 месяцев, и это был сокращен в 3 месяца-трансгенных мышей APP/PS1. В резюме STFP задачи может быть мощным мера быть интегрированы в настоящее субклинической обнаружения анализов AD.
Introduction
Обонятельные признание дефицита предлагается выступать в качестве клинического маркер различать предметы болезни Альцгеймера (AD) от нормального старения группы1,2,3,4. Целый ряд психоневрологических расстройств характерны беспорядки в обонятельных признание и памяти, включая объявление и Паркинсона5,6. Несколько поведенческие тесты и протоколы были установлены для оценки обонятельных признание и дискриминации в животных моделей7. Таким образом трансляционного исследования с использованием надлежащих и проверены Животные модели и тесты для обонятельной памяти может заранее лучше диагноз и лечение нейродегенеративных расстройств. Таким образом социальные передачи пищи предпочтений (STFP) тест, который первоначально был изобретен в начале 80-х8 был адаптирован. В этой задаче животных оцениваются на их врожденная способность узнать о безопасности пищевых продуктов с их сородичами. Лежащие в основе решения выберите отклонить, процессы включают оценку характеристик чувств продовольственной и животного должен иметь возможность обзора и неблагодарный различных функций (т.е., вкус и запах).
STFP испытание состоит из явление довольно простой: после взаимодействия наивно грызунов «наблюдатель» с «демонстратор», который ранее потребляемой пищи, наблюдатель обычно демонстрирует большее предпочтение этой пищи8,9 , 10. анализ необходимых условий, возникающие в этом предпочтения, показали, что прямой предмет – демонстратор воздействия (едят или запыленных с пищей) достаточно, чтобы повысить предпочтений наблюдателя. Однако чисто пахнущий ни пищи не достаточно, чтобы вызвать этот тип предпочтения11,12.
Протокол STFP состоит из четырех этапов в течение пяти дней. Первый шаг состоит из повышения мотивации животных, чтобы сделать их роман пищу. Чтобы сделать это, все грызуны ставятся на график 23-h, лишение пищи, получения регулярных Чоу за 1 час/день за два дня подряд. На втором шаге этапа грунтовки, каждый демонстратор предоставляется за 1 ч с пищей, содержащий роман аромат (Чоу, смешать с какао или корицу в оригинальной экспериментов). На третьем шаге этапа социального взаимодействия, каждый демонстратор помещается в клетке грызунов наблюдателя субъекта за 30 мин. В четвертом шаге, 24 ч после социального взаимодействия каждый предмет предлагается выбор обоих ароматизированные диеты. Оцениваются наблюдателя потребление продуктов, так и проценты предпочтения обоих диеты, едят субъекта.
Показано, что избирательное нейротоксическое поражения гиппокамп subiculum ухудшить производительность этой задачи13. Кроме того для предотвращения пищи предпочтения14,,1516,17поступили мутаций, затрагивающих гиппокампа функции в мышах. Важно отметить, что производительность STFP не полагаться исключительно на функционирование гиппокампа. Было сообщено в несколько фармакологических, генетические манипуляции и поражения исследования, что другие структуры мозга рядом гиппокампа может играть определенную роль в урегулировании различных аспектов социально индуцированной диета выбор обучения и памяти. К примеру холинергических нейронов медиальной перегородки/Вертикальные конечности диагональная полоса или ядро basalis magnocellularis/substantia innominata предлагается обладают различные роли в приобретении и извлечения непространственный социальной памяти обоняния Киев18. Кроме того орбитофронтальной коры было вовлечено в запах руководствуясь обучения, и холинергических истощение всего Неокортекс привели к STFP дефицита, указав, что эти регионы мозга имеют важное значение для такого рода обучения ассоциативные19.
Возможные отягощающих факторов были избежать как можно больше, например распространение запахов или перетаскивания пищи вне чашки. Дополнительные привыкания шаг аппарата и дополнительного тестирования перед фактической STFP задачи были добавлены, чтобы оценить если грызунов можно на самом деле запах и готовы съесть продукты, Роман, похоронены cookie тестирование20. Кроме того в том числе автоматизированных видео слежения, время, проведенное изучение обоих демонстратора в ходе социального взаимодействия, а также еда на этапе тестирования может также измеряться. Исследованию пути для каждого предмета записывается с помощью камеры, подключенной к компьютеру оборудованный видео-отслеживания. Таким образом можно рассчитать различные аспекты исследования производительности, такие как время в каждой зоне и количество посещений зоны. Это дает более подробную информацию о деятельности животных на этапе тестирования, помимо количество потребляемой пищи, как оригинальный протокол STFP.
В предыдущих экспериментах с AD мыши модель твоего-Tau22, было установлено, что ухудшение в этой памяти STFP в возрасте 9-10 месяцев могут быть подобраны, и эти совместно с дефицитом в гиппокампе синаптической пластичности и Тау патологии в гиппокамп16. Так как Тау патологии происходит в конце прогрессирования заболевания, согласно гипотезе амилоида Каскад после ликвидации amyloidal бляшек21, было предположить, что STFP дефицита могут быть обнаружены в раннем возрасте в амилоида трансгенных мышей. Таким образом тест STFP был применен в 3 месяца APP/PS1 мышей22, наиболее распространенных используется модель AD. Этот тип социально индуцированной пищи выбор был действительно нашли быть снижена в APP/PS1 мышей. Важно, что эти мышей, по крайней мере в этом возрасте были лишены нарушениями общего обонятельные, опорно-двигательного аппарата или социальной разведки. Заключить, обонятельные признание дисфункция может быть важный метод раннего скрининга для объявления в людей и мышей так. Это надежные, дешевые и легко скрининга для раннего объявления может быть полезным для терапевтических исследований. Если мы могли бы более эффективно экрана для раннего объявления, мы могли бы ранее вмешиваться в процесс болезни.
Protocol
Representative Results
Discussion
Животных поведенческие репертуар могут отслеживаться широко обратно в четыре основных причины, поиске пищи и воды, избегая хищников, социально взаимодействующих и воспроизведение. Реализация модели поведения одним лицом социальной группы, которая непосредственно способствует приня…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Исследования, поддерживаемых докторской стипендии FWO AVdJ. Авторы хотели бы поблагодарить Леен ван АРСОТ и Ильзе Bloemen за их техническую поддержку.
Materials
| 3-chamber apparatus | custom made | 19 x 45 cm, height 30 cm | |
| wire cages to hold mouse | custom made | diameter of 12 cm, height 10 cm | |
| ramp to hold food cup | custom made | 10 x 10 cm, height 7 cm | |
| food cups | sunlessbody via ebay | http://www.ebay.com.au/itm/Plastic-Sample-Jars-Pots-Cups-Containers-with-Hinged-Lid-x-200-Small-25ml-/251708415240 | diameter of 3.8 cm, height 3.2 cm |
| lux meter | Volcraft | BL-10 L 0 – 40000 lx | |
| paprika herb | Delhaize | ID:716703 | Gemalen paprika,| 40 g |
| celery herb | Delhaize | ID:716301 | Selderzout, 57 g |
| vide-tracking software | Ethovision (Noldus) | http://www.noldus.com/animal-behavior-research/products/ethovision-xt | |
| ANYmaze (Stoelting) | https://www.stoeltingco.com/any-maze-video-tracking-software-1218.html |
Riferimenti
- Nordin, S., Murphy, C. Odor memory in normal aging and Alzheimer’s disease. Ann Ny Acad Sci. 855, 686-693 (1998).
- Devanand, D. P., et al. Olfactory deficits in patients with mild cognitive impairment predict Alzheimer’s disease at follow-up. Am J Psychiat. 157 (9), 1399-1405 (2000).
- Peters, J. M., Hummel, T., Kratzsch, T., Lötsch, J., Skarke, C., Frölich, L. Olfactory function in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: an investigation using psychophysical and electrophysiological techniques. Am J Psychiat. 160 (11), 1995-2002 (2003).
- Bahar-Fuchs, A., Moss, S., Rowe, C., Savage, G. Awareness of olfactory deficits in healthy aging, amnestic mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Int Psychogeriatr. 23 (7), 1097-1106 (2011).
- Serby, M., Larson, P., Kalkstein, D. The nature and course of olfactory deficits in Alzheimer’s disease. Am J Psychiat. 148 (3), 357-360 (1991).
- Hidalgo, J., Chopard, G., Galmiche, J., Jacquot, L., Brand, G. Just noticeable difference in olfaction: discriminative tool between healthy elderly andpatients with cognitive disorders associated with dementia. Rhinology. 49 (5), 513-518 (2011).
- Sánchez-Andrade, G., James, B. M., Kendrick, K. M. Neural encoding of olfactory recognition memory. J Reprod Develop. 51 (5), 547-558 (2005).
- Galef, B. G., Wigmore, S. W. Transfer of information concerning distant foods: A laboratory investigation of the ‘information-centre’ hypothesis. Anim Behav. 31, 748-758 (1983).
- Galef, B. G. Social interaction modifies learned aversions, sodium appetite, and both palatability and handling-time induced dietary preference in rats (Rattus norvegicus). J Comp Psychol. 100 (4), 432-439 (1986).
- Galef, B. G., Kennett, D. J., Stein, M. Demonstrator influence on observer diet preference: Effects of simple exposure and the presence of a demonstrator. Anim Learn Behav. 13, 25-30 (1985).
- Galef, B. G., Kennett, D. J. Different mechanisms for social transmission of diet preference in rat pups of different ages. Dev Psychobiol. 20 (2), 209-215 (1987).
- Galef, B. G. Enduring social enhancement of rats’ preferences for the palatable and the piquant. Appetite. 13, 81-92 (1989).
- Bunsey, M., Eichenbaum, H. Selective damage to the hippocampal region blocks long-term retention of a natural and nonspatial stimulus-stimulus association. Hippocampus. 5 (6), 546-556 (1995).
- Mayeux-Portas, V., File, S. E., Stewart, C. L., Morris, R. J. Mice lacking the cell adhesion molecule Thy-1 fail to use socially transmitted cues to direct their choice of food. Curr Biol. 10 (2), 68-75 (2000).
- McFarlane, H. G., Kusek, G. K., Yang, M., Phoenix, J. L., Bolivar, V. J., Crawley, J. N. Autism-like behavioral phenotypes in BTBR T+tf/J mice. Genes Brain Behav. 7 (2), 152-163 (2008).
- Van der Jeugd, A., et al. Hippocampal tauopathy in tau transgenic mice coincides with impaired hippocampus-dependent learning and memory, and attenuated late-phase long-term depression of synaptic transmission. Neurobiol Learn Mem. 95 (3), 296-304 (2011).
- Koss, D. J., et al. Mutant Tau knock-in mice display frontotemporal dementia relevant behaviour and histopathology. Neurobiol Dis. 91, 105-123 (2016).
- Vale-Martínez, A., Baxter, M. G., Eichenbaum, H. Selective lesions of basal forebrain cholinergic neurons produce anterograde and retrograde deficits in a social transmission of food preference task in rats. Eur J Neurosci. 16 (6), 983-998 (2002).
- Ross, R. S., McGaughy, J., Eichenbaum, H. Acetylcholine in the orbitofrontal cortex is necessary for the acquisition of a socially transmittedfood preference. Learn Memory. 12 (3), 302-306 (2005).
- Mu, Y., Crawley, J. N. Simple Behavioral Assessment of Mouse Olfaction. Curr Protoc Neurosci. 8, 24-34 (2009).
- Hardy, J. A., Higgins, G. A. Alzheimer’s disease: the amyloid cascade hypothesis. Science. 256 (5054), 184-185 (1992).
- Radde, R., et al. ABeta42 driven cerebral amyloidosis in transgenic mice reveals early and robust pathology. EMBO Rep. 7 (9), 940-946 (2006).
- Nadler, J. J., et al. Automated apparatus for quantification of social behaviors in mice. Genes Brain Behav. 3 (5), 303-314 (2004).
- Galef, B. G. Imitation in animals: history, definition, and interpretation of data from the psychological laboratory. Social learning: psychological and biological perspectives. , (1988).
- Pulliam, H. R., Melgren, R. On the theory of gene-culture co-evolution in a variable environment. Animal cognition and behavior. , 427-443 (1983).
- Wrenn, C. C., Harris, A. P., Saavedra, M. C., Crawley, J. N. Social transmission of food preference in mice: Methodology and application to galanin-overexpressing transgenic mice. Behav Neurosci. 117 (1), 21-31 (2003).
- Singh, A., Kumar, S., Singh, V. P., Das, A., Balaji, J. Flavor Dependent Retention of Remote Food Preference Memory. Front Behav Neurosci. 2 (11), 7-17 (2017).
- Kazdoba, T. M., Leach, P. T., Crawley, J. N. Behavioral phenotypes of genetic mouse models of autism. Genes Brain Behav. 15 (1), 7-26 (2006).
- Riedel, G., Kang, S. H., Choi, D. Y., Platt, B. Scopolamine-induced deficits in social memory in mice: reversal by donepezil. Behav Brain Res. 204 (1), 217-225 (2009).
- Naert, A., et al. Behavioural alterations relevant to developmental brain disorders in mice with neonatallyinduced ventral hippocampal lesions. Brain Res Bull. 94, 71-81 (2013).
