Ett förfarande för att mäta hastighet och noggrannhet av råttornas motoriska prestanda i ett socialt tillstånd beskrivs. Protokollet gör det möjligt för oss att undersöka effekten av blotta närvaron av andra på snabbhet och noggrannhet motorprestanda i ett experiment.
Till vår kännedom har ingen studie undersökt effekten av blotta närvaron på noggrannheten av prestanda hos djur. Därför utvecklade vi en experimentell uppgift för att mäta råttornas motoriska prestanda (snabbhet och noggrannhet) i ett socialt tillstånd. Råttor var utbildade för att köra på en landningsbana och dra ner en spak i slutet av landningsbanan. I test utförde råttor uppgiften ensamt (Single) eller i närvaro av en förbundsmedlem råtta bortom spaken (par eller ett socialt tillstånd). Som index för prestanda hastighet, vi mätt den tid som behövs för att börja köra, kör genom landningsbanan, och dra ner spaken. Som index för prestanda noggrannhet, räknade vi antalet prövningar där råttor kunde dra ner spaken under sitt första försök. Enkelriktad och tvåvägs upprepade mått analyser av avvikelse användes för att analysera data. Denna Run-and-pull uppgift gjorde det möjligt för oss att undersöka effekten av närvaron av en annan art på både hastighet och noggrannhet motorprestanda i ett experiment. Resultaten visade att råttor utförde uppgiften snabbare men mindre exakt i par sessioner än i enskilda sessioner. Detta protokoll skulle vara en giltig djurmodell för att undersöka effekten av blotta närvaron på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda hos råttor.
Effekten av sociala förhållanden på en prestation har undersökts på människor och djur under en lång tid, eftersom Allport1 hänvisade till “social underlättande” som “en ökning av respons bara från åsynen eller ljudet av andra som gör samma rörelse” 2. även om Allport1 inte särskiljer den sociala situationen (samarbete eller blotta närvaron av en annan), har det visats att blotta närvaron av andra (s) påverkar en prestanda hastighet eller frekvens3,4 ,5,6. Dessutom, hos djur, blotta närvaron av andra konspecifika resulterar i en högre responsfrekvens eller högre responstid under en spak-press uppgift hos råttor7,8 och högre responsfrekvens hos rhesusapor under en enkel kognitiv uppgift9.
Hos människor har det visats att sociala situationer inte bara påverkar responsfrekvens eller hastighet utan även noggrannheten hos Performance10. Baserat på en meta-analys av Bond och Titus11hävdade Strauss12 att situationer som används i studier om socialt underlättande skulle ha en annan effekt beroende på funktionerna i den uppgift som används. Särskilt, minskning av prestanda skulle förväntas när studien används en uppgift som ställde höga krav på ens förmåga att kontrollera hans/hennes kropp exakt och att utföra med viss grad av hastighet, som tenderar att poängsättas av dess kvalitativa aspekter (t. ex. noggrannheten i utförandet)13.
Med undantag för ett par studier14,15, men de flesta studier om social underlättande i djur har inte fokuserat på riktigheten i prestanda. Till exempel undersökte Takano och Ukezono16 effekten av blotta närvaron hos råttor med hjälp av en skicklig nå uppgift17. De krävde råttor att vända och sedan ta tag i en belöning pellet på en hylla med hjälp av deras forelimb. Författarna rapporterade endast prestanda hastighet, trots att uppgiften skulle kunna ge ett index av prestanda noggrannhet. Omvänt undersökte Ogura och Matsushima14 effekten av co-action på picka noggrannhet samt körhastighet i kycklingar. Resultatet visade att picka noggrannhet var lägre och körhastighet var högre i Co-Action situation än i den ensamma situationen.
Även Ogura och Matsushima14 fokuserade på den kvalitativa aspekten av en åtgärd för första gången, var deras studie om effekten av co-action. De flesta sociala förhållanden, inklusive samarbete, innebär oundvikligen närvaron av en annan. För att undersöka den effekt som är unik för samarbete, är det nödvändigt att separera effekten av blotta närvaron från den av co-action på en individs prestation. Studien utredde dock inte effekten av blotta närvaron. Till vår kännedom har ingen studie undersökt effekten av blotta närvaron på noggrannheten av prestanda hos djur.
Vi ändrade den uppgift som används i Takano och Ukezono studie16 för att utvärdera effekterna av blotta närvaron på både prestanda hastighet och noggrannhet. Denna metod gör det möjligt för oss att undersöka effekten av sociala förhållanden, särskilt blotta närvaron av en conspecific, på prestanda noggrannhet och prestanda hastighet hos råttor i ett experiment.
Denna uppgift gör det möjligt för oss att utvärdera effekten av blotta närvaron av andra på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda. Effektstorlekarna som rapporteras häri skulle vara tillräckligt stora. Vi omräknade η2 (det var inte mycket skillnad mellan η2 och η2G i detta experiment), och dessa effekt storlekar betraktas som medel (η2 > 0,06) eller Large (η 2 > 0,14) enligt kriteriet som presenterades av Cohen18. Av denna anledning ansåg vi att de skillnader som sågs i denna studie är meningsfulla och pålitliga. Resultaten i experimentet var nästan i linje med dem från studier på människor4,10, och resultatet av Ogura och Matsushima studie14, som undersökte effekten av co-action på hastighet och noggrannhet av rinnande och picka beteende i kycklingar. Även om studier om social underlättande hos människor undersökte effekten av sociala förhållanden på både snabbhet och noggrannhet av beteende, har de flesta tidigare studier på djur inte undersökt blotta närvaron effekt på prestanda noggrannhet. Det protokoll som presenteras häri ger en bättre djurmodell för att undersöka effekten av blotta närvaron på motorisk prestanda.
Som en begränsning kan skillnaden mellan den första träffen i par och enstaka villkor tolkas som en effekt av praxis. Trots förmodligen tillräcklig utbildning, det kan finnas utrymme för förbättringar i utförandet av råttor. Det fanns inga fler förändringar i indexen för prestanda noggrannhet och prestanda hastighet under de senaste fyra sessionerna av träningsfasen för Run-and-pull-sekvensen. Men i testfaserna ökade den första träffen hastigheten kontinuerligt. Denna ökning kan tolkas som effekten av praktiken. Dessutom kan denna experimentella design (A-B-A-B design) inte utesluta effekten av praxis från effekten av villkor. Framtida experiment bör (1) använda A-B-B-A design eller annan lämplig experimentell design för att utesluta effekten av praxis, och (2) Överväg att förlänga träningsfasen för Run-and-pull-sekvensen.
Detta protokoll kan användas i en studie med en mellan-ämne design, även om svaret på frågorna “vilken design är lämplig? Inom ämnet eller mellan ämnes? “skulle vara från fall till fall. I allmänhet kan en studie som använder mellan ämne design utesluta den praxis effekt som kan observeras i denna studie. Men, mellan-ämne designen kräver fler djur och mer tid för en studie (dvs, om du använder protokollet i denna artikel, 7 − 8 h per dag skulle behövas för att testa alla råttor i 1 dag med en apparat). En studie som använder inom ämnet design kan minska antalet djur som krävs och tid för en studie, men försöksledaren måste kontrollera effekten av praktiken. Tid och kostnad bör noga vägas innan försöksledaren väljer experimentell design.
Med mindre modifiering kan denna uppgift tillämpas för att undersöka effekten av samarbete eller socialt underlättande genom att spegla10 och andra sociala situationer som har studerats på människor på prestanda hastighet och prestanda noggrannhet hos råttor. För att undersöka effekten av co-Action, separera spaken i den centrala partitionen i två spakar, och ordna spakarna så att varje spak kan dras av ena sidan av lådan. För att undersöka effekten av att använda en spegel, ändra akryl klar vägg på Confederate sida av lådan till spegeln. På samma sätt kan effekten av en osynlig konfedererade bakom den ogenomskinliga väggen undersökas. Framtida studier som använder dessa modifieringar kommer att bidra till att på ett heltäckande sätt förstå sociala förenklingar genom mångfacetterad jämförelse av motorisk prestanda mellan arter.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av ett bidrag-in-Aid för vetenskaplig forskning (KAKENHI) till Y.S. (bidrags nummer: JP18J10733) från det Japan sällskapet för befordran av vetenskap.
45 mg Dustless Precision Pellets Rodent, Purified |
Bio-Serv. | F0021 | |
Arduino Mega 2560 REV3 | Arduino S.r.l. | None | |
Pellets Dispenser with Feeder (Rats) | Harvard Apparatus | 76-0353 | |
Power DVD 14 | CyberLink | None | Use an adequate video playback program which enables frame-by-frame playback. |
Run-and-pull task apparatus | Bio Medica Corp. | Custom-made item | The set of apparatus (box), an air compressor, and a control device for air cylinders which receives inputs from Arduino. |
Video camera | JVC | GZ-R300 |