تقييم انتقال اجتماعية من السلوكيات التفضيلات الغذائية
Summary
وتعرض هذه الورقة بروتوكولا لتحقيق انتقال اجتماعية من تفضيل الأغذية في الفئران. المزايا والتطبيقات الممكنة لهذا الإجراء، على سبيل المثال، في الكشف عن التغيرات المبكرة في نماذج الإعلانات الماوس، يتم تمييز. وختاما، تناقش تفسير النتائج في ضوء التفاصيل الهامة.
Abstract
وتقترح العجز في الاعتراف بحاسة الشم لتكون قادرة بمثابة علامة سريرية للتفريق بين مرض الزهايمر (AD) لمواضيع من مجموعات شيخوخة صحية. على سبيل المثال، يمكن أن يقدم ضعف حاسة الشم في الإعلان كضعف في التعرف على حاسة الشم، الناشئة خلال المراحل المبكرة من المرض، وتزداد سوءا مع تقدم المرض. انتقال الغذاء التفضيلات (ستفب) المهمة الاجتماعية يستند إلى نموذج بدائي للاتصال بين القوارض بشأن الأطعمة بعيدة تعتمد على انتقال الإشارات حاسة الشم. تفضل صحية البرية من نوع الفئران للأكل الرواية، ونكهة الطعام الذي كان سابقا ملقن كونسبيسيفيك، وأن يعوق هذا التفضيل الغذائي في الفئران الإعلانية المعدلة وراثيا، مثل نموذج التطبيق/PS1. في الواقع، عثر على تفضيل قوي للطعام ملقن في الفئران C57Bl6/ي من 3 أشهر عمر، وهذا انخفض في الفئران التطبيق/PS1 المعدلة وراثيا 3 أشهر من العمر. وباختصار، يمكن المهمة ستفب تدبير قوية لأن تدمج في فحوصات الكشف تحت اﻻكلينيكي هذا الإعلان.
Introduction
وتقترح العجز في حاسة الشم الاعتراف بمثابة علامة سريرية للتفريق بين مواضيع مرض الزهايمر (AD) الشيخوخة العادية المجموعات1،2،،من34. مجموعة من الاضطرابات العصبية تتميز باضطرابات في الاعتراف بحاسة الشم والذاكرة، بما في ذلك الإعلانات والرعاش5،6. تم إنشاء العديد من الاختبارات السلوكية وبروتوكولات لتقييم الاعتراف بحاسة الشم ونماذج التمييز في الحيوان7. على هذا النحو، قد دفع البحوث متعدية باستخدام نماذج حيوانية مناسبة وتم التحقق من صحتها، واختبارات للذاكرة حاسة الشم أفضل تشخيص وعلاج اضطرابات الأعصاب. لذلك، نقل الأغذية اختبار التفضيل (ستفب) التي اخترعت أصلاً في أوائل 808 الاجتماعية تم تكييفها. في هذه المهمة، يتم تقييم الحيوانات على قدرتها الفطرية لمعرفة المزيد عن سلامة الأغذية من كونسبيسيفيكس بهم. الكامنة وراء قرار رفض تحديد، تشمل عمليات تقييم الخصائص الحسية للأغذية والحيوانات يجب أن تكون قادراً على استعراض وإينجراتي ميزات مختلفة (أي.، الطعم والرائحة).
اختبار ستفب يتكون من ظاهرة بسيطة نوعا ما: بعد التفاعل بين القوارض ‘المراقب’ السذاجة ‘متظاهر’ التي سبق استهلاكها لغذاء، يوضح المراقب عادة تفضيل أكبر لهذه المواد الغذائية8،9 , 10-تحليل الظروف اللازمة التي أسفرت عن هذا التفضيل، أظهر هذا الموضوع المباشر – التعرض المتظاهر (تؤكل أو غبار مع طعام) بما فيه الكفاية لتعزيز الأفضلية للمراقب. ومع ذلك، محض الرائحة لا أكل طعام غير كافية لحمل هذا النوع من تفضيل11،12.
بروتوكول ستفب يتكون من أربع خطوات على مدى خمسة أيام. الخطوة الأولى تتكون من زيادة الحافز للحيوانات لجعلها على أكل طعام رواية. للقيام بذلك، يتم وضع جميع القوارض على جدول 23-ح، حرمان من الطعام، تلقي تشو العادية ح 1/يوم ليومين متتاليين. في الخطوة الثانية، في مرحلة أولى، كل متظاهر ينص ح 1 مع الأغذية التي تحتوي على نكهة رواية (تشاو مختلطة مع الكاكاو أو القرفة في التجارب الأصلي). في الخطوة الثالثة، في مرحلة التفاعل الاجتماعي، يوضع كل متظاهر داخل القفص من القوارض المراقب الموضوع مدة 30 دقيقة. في الخطوة الرابعة، 24 ساعة بعد التفاعل الاجتماعي، تقدم كل موضوع اختيار كلا الحمية النكهة. ويتم تقييم في تناول المراقب الأطعمة على حد سواء، وتفضيل النسب المئوية لكل الوجبات يؤكل بهذا الموضوع.
تظهر آفات الأعصاب الانتقائي من الحصين-سوبيكولوم يضر بأداء هذه المهمة13. أيضا، أبلغ الطفرات التي تؤثر في وظيفة هيبوكامبال في الفئران لمنع الغذاء تفضيلات14،15،،من1617. الأهم من ذلك، ستفب الأداء لا تعتمد حصرا على حسن سير هيبوكامبال. وقد أفيد في العديد من المعالجات الدوائية، والوراثية، ودراسات الآفة أن هياكل الدماغ الأخرى بجانب الحصين قد تلعب دوراً في التوسط في مختلف جوانب النظام الغذائي المستحثة اجتماعيا خيار التعلم والذاكرة. على سبيل المثال، يقترح اتروبين الخلايا العصبية من أطرافهم حاجز وسطى/عمودي لقطري الفرقة أو نواة باساليس ماجنوسيلولاريس/المادة إينوميناتا لامتلاك أدوار مختلفة في اكتساب واسترداد الذاكرة الاجتماعية غير المكانية من حاسة الشم العظة18. وعلاوة على ذلك، قشرة أوربيتوفرونتال كان متورطا في التعلم الموجهة برائحة، واستنفاد اتروبين اللحاء الجديد كامل أدى إلى عجز ستفب، مشيراً إلى أن هذه المناطق الدماغ ضرورية لهذا النوع من التعلم النقابي19.
تم تجنب عوامل الخلط المحتملة بقدر الإمكان، مثل انتشار الروائح الكريهة أو سحب المواد الغذائية خارج الكؤوس. خطوة إضافية تعود على الجهاز واختبار تكميلي قبل أضيفت مهمة ستفب الفعلي، تقييم ما إذا كانت رائحة يمكن فعلا القوارض وهم على استعداد لتناول الأطعمة الرواية، اختبار ملف تعريف الارتباط دفن20. أيضا، قبل بما في ذلك تتبع الفيديو الآلي، ويمكن أيضا قياس الوقت الذي يقضيه استكشاف كل متظاهر في أثناء التفاعل الاجتماعي، فضلا عن المواد الغذائية أثناء مرحلة الاختبار. استكشاف المسار لكل موضوع يتم تسجيلها باستخدام كاميرا متصلة بجهاز كمبيوتر مجهز بفيديو برامج التتبع. على هذا النحو، يمكن حساب مختلف جوانب الأداء الاستكشاف، مثل الوقت في كل منطقة، وعدد الزيارات المنطقة. وهذا يعطي معلومات أكثر تفصيلاً حول نشاط الحيوانات أثناء مرحلة الاختبار، بالإضافة إلى كمية الطعام المستهلكة كما هو الحال في ستفب الأصلي للبروتوكول.
في التجارب السابقة مع طراز ماوس إعلانية، الطراز Tau22 الخطوط الجوية التركية، واتضح أنه يمكن أن يتم انتقاؤها من ضعف في هذه الذاكرة ستفب من سن 9-10 أشهر، ووقع هذه المشاركة مع العجز في هيبوكامبال متشابك اللدونة وتأو من أمراض في الحصين16. منذ الباثولوجيا تاو يحدث تأخر في تطور المرض، وفقا لفرضية اميلويد تتالي بعد التخلص من لويحات أميلويدال21، فإنه كان الافتراض بأنه يمكن اكتشاف العجز ستفب في سن مبكرة في الفئران المعدلة وراثيا اميلويد. ولذلك، تم تطبيق اختبار ستفب في 3 أشهر من العمر التطبيق/PS1 الفئران22، أن الطراز الأكثر شيوعاً المستخدمة للإعلان. وتبين هذا النوع من اختيار الأغذية المستحثة اجتماعيا في الواقع النيل في الفئران التطبيق/PS1. من المهم أن هذه الفئران، على الأقل في هذا العصر، كان خاليا من العاهات الاستكشاف حاسة الشم أو الحركية أو الاجتماعية العامة. وختاما، يمكن الخلل في الاعتراف بحاسة الشم أسلوب فحص مبكر هام للإعلان في البشر والفئران على حد سواء. هذا الفحص يمكن الاعتماد عليها، ورخيصة وسهلة للإعلان المبكر يمكن أن تكون مفيدة للأبحاث العلاجية. إذا نحن يمكن أن الشاشة للإعلان المبكر أكثر فعالية، ونحن يمكن أن تتداخل في وقت سابق في عملية المرض.
Protocol
Representative Results
Discussion
يمكن تعقب مرجع ممارسات مجلس الأمن سلوكية حيوانية على نطاق واسع إلى أربعة أسباب أساسية، تحديد أماكن المواد الغذائية والمياه وتجنب الحيوانات المفترسة واجتماعياً يتفاعل واستنساخ. تنفيذ نمط السلوكية التي تنتجها فرد واحد من المجموعة الاجتماعية التي تعزز بصورة مباشرة اعتماد ومعرض آخر هو انت?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
البحوث المدعومة من زمالات ما بعد الدكتوراه فو إلى أفدج. الكتاب يود أن يشكر لين Van أيرستشوت وبلويمن Ilse لتقديم الدعم التقني لهم.
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 |
References
- 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).
