सामाजिक खतरा-सुरक्षा परीक्षण मनोसामाजिक तनाव से संबंधित फेनोटाइप को उजागर करता है

Summary

सामाजिक खतरा-सुरक्षा परीक्षण प्रतिकूल वातानुकूलित सीखने और सामाजिक खतरे-सुरक्षा भेदभाव क्षमता के माप के रूप में सामाजिक परिहार विकास के एक साथ मूल्यांकन की अनुमति देता है, दोनों का उपयोग लंबे समय से सामाजिक रूप से पराजित पुरुष चूहों के एक समूह के भीतर तनाव-अतिसंवेदनशील और तनाव-लचीला व्यक्तियों की पहचान करने के लिए किया जाता है।

Abstract

सामाजिक तनाव मानसिक विकारों के विकास का एक प्रमुख कारण है। प्रीक्लिनिकल अध्ययनों के ट्रांसलेशनल मूल्य को बढ़ाने के लिए, सामाजिक तनाव अनुभव और चूहों पर इसका व्यवहारिक प्रभाव मनुष्यों के बराबर होना चाहिए। क्रोनिक सामाजिक हार (सीएसडी) एक प्रकार के सामाजिक तनाव का उपयोग करता है जिसमें शारीरिक हमले और संवेदी खतरे शामिल होते हैं ताकि मानव भावात्मक विकारों के समान मानसिक शिथिलता को प्रेरित किया जा सके। सीएसडी के मनोसामाजिक घटक को मजबूत करने के लिए, एक 10-दिवसीय सीएसडी प्रोटोकॉल लागू किया गया था जिसमें दैनिक शारीरिक हमलों को तीन 10 एपिसोड के लिए मानकीकृत किया जाता है, जिसके बाद 24 घंटे संवेदी चरण होता है। 10^वें संवेदी चरण के बाद, सीएसडी प्रोटोकॉल के बाद एक परिष्कृत व्यवहार परख होती है जिसे सामाजिक खतरा-सुरक्षा परीक्षण (एसटीएसटी) कहा जाता है। पोस्ट-तनाव व्यवहार परख को यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि सामाजिक तनाव ने व्यवहार को कैसे और किस हद तक प्रभावित किया है। एसटीएसटी लंबे समय से सामाजिक रूप से पराजित नर चूहों को 2 नए पुरुष व्यक्तियों (सामाजिक लक्ष्यों) के साथ बातचीत करने की अनुमति देता है: एक सामाजिक लक्ष्य सीएसडी के दिनों के दौरान सामना किए गए हमलावर तनाव से और दूसरा एक नए तनाव से। दोनों को तीन-कक्षीय परीक्षण क्षेत्र के विभिन्न डिब्बों में एक साथ प्रस्तुत किया जाता है। परीक्षण सफल प्रतिकूल वातानुकूलित सीखने और सामाजिक खतरे-सुरक्षा भेदभाव क्षमता को मापने के लिए सामाजिक परिहार विकास के एक साथ मूल्यांकन को सक्षम बनाता है। दोनों उपभेदों के प्रति सामाजिक परिहार का विकास एक सामान्यीकृत प्रतिकूल प्रतिक्रिया को दर्शाता है और इस प्रकार, तनाव संवेदनशीलता का माप। इस बीच, केवल हमलावर तनाव के प्रति सामाजिक परिहार का विकास खतरे-सुरक्षा भेदभाव को दर्शाता है और इस प्रकार, तनाव लचीलापन का माप है। अंत में, हमलावर तनाव के प्रति सामाजिक परहेज की अनुपस्थिति बिगड़ा हुआ प्रतिकूल वातानुकूलित सीखने को दर्शाती है। प्रोटोकॉल का उद्देश्य ट्रांसलेशनल मानदंडों, विशेष रूप से खतरे-सुरक्षा भेदभाव और प्रतिकूल प्रतिक्रिया सामान्यीकरण को शामिल करके तनाव संवेदनशीलता / लचीलापन के वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले माउस मॉडल को परिष्कृत करना है, ताकि लंबे समय से सामाजिक रूप से पराजित जानवरों के एक समूह को लचीला और अतिसंवेदनशील उपसमूहों में वर्गीकृत किया जा सके, अंततः भविष्य के ट्रांसलेशनल दृष्टिकोणों को आगे बढ़ाया जा सके।

Introduction

तनाव को शारीरिक या मनोवैज्ञानिक उत्तेजनाओं के कारण होमियोस्टैसिस के विघटन के रूप में परिभाषित किया गया^है। तनाव मानसिक विकारों के विकास के लिए एक प्रसिद्ध प्रमुख जोखिम कारक है जैसे कि पोस्ट-ट्रॉमेटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर, अवसाद और चिंता ^2,3. विशेष रूप से, सामाजिक तनाव को तनाव से संबंधित^{मानसिक विकारों के} विकास के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक माना जाता है। एक प्रकार का सामाजिक तनाव जिसने अनुसंधान में विशेष महत्व प्राप्त किया है, वह है सामाजिक अधीनता तनाव⁵. चूहे, मनुष्यों की तरह, सामाजिक व्यवहार⁶ के एक समृद्ध सेट में सक्षम हैं, जिससे उन्हें सामाजिक तनाव से जुड़ी जांच के लिए उपयुक्त बनाया जाता है। प्रयोगशाला सेटिंग में, जब वयस्क चूहों को समूह में रखा जाता है, तो वे रैंक⁷ के गठन से जुड़ी एक सामाजिक संरचना स्थापित करते हैं। तदनुसार, कॉलोनी मॉडल^{को चूहों के} मिश्रित-लिंग समूहों में स्वाभाविक रूप से स्थापित सामाजिक पदानुक्रमों के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। वर्षों से, सामाजिक अधीनता तनाव का उपयोग करने के लिए कॉलोनी मॉडल की विविधताएं विकसित की गई हैं, जिसमें समान-लिंग समूह मॉडल, सामाजिक अस्थिरता मॉडल और घुसपैठिया-कॉलोनी मॉडल शामिल हैं। हाल के वर्षों में, हालांकि, पुरुष निवासी-घुसपैठिया मॉडल के रूप में जाना जाने वाला एक विशेष संस्करण साहित्य में लोकप्रिय हो गया है, जो दो चूहों के लिए सामाजिक जटिलता को सरल बनाता है: एक निवासी और एक घुसपैठिया। रुचि के जानवर, जिसे घुसपैठिया के रूप में जाना जाता है, को एक बड़े, पुराने और सेवानिवृत्त ब्रीडर के पिंजरे में रखा जाता है, जिसे निवासी या आक्रमणकारी के रूप में जाना जाता है। निवासी तब टकराव की एक विधि के रूप में घुसपैठिये पर शारीरिक रूप से हमला करता है, एक सामाजिक पदानुक्रम स्थापित करता है जिसमें निवासी प्रमुख होता है और घुसपैठिया अधीनस्थ होता है। जब टकराव एक बार की घटनाएं होती हैं, तो वे “तीव्र” (“तीव्र सामाजिक हार मॉडल”) के रूप में वर्गीकृत करते हैं, जबकि कई दिनों (आमतौर पर 10) तक चलने वाले बार-बार टकराव को “क्रोनिक” (“पुरानी सामाजिक हार मॉडल”) के रूप में जाना जाता है। क्रोनिक सामाजिक हार (सीएसडी) मॉडल में, हमले रुक-रुक कर होते हैं और आमतौर पर 5-10 मिनट⁹ की अवधि तक सीमित होते हैं, जिसे शारीरिक चरण कहा जाता है। भौतिक चरण के बाद, घुसपैठिए और निवासी को रात भर एक ही पिंजरे में रखा जाता है, एक जाल की दीवार के साथ आधे में अलग किया जाता है, जिससे शारीरिक संपर्क को छोड़कर सभी प्रकार की बातचीत की अनुमति मिलती है। यह विन्यास, जिसे संवेदी चरण के रूप में जाना जाता है, प्रत्यक्ष शारीरिक टकराव के बजाय खतरे की निरंतर उपस्थिति के माध्यम से तनाव को प्रेरित करता है। 2018 में, वैन डेर कूजी और उनके सहयोगियों ने भौतिक चरण¹⁰ को मानकीकृत और सख्ती से सीमित करके मॉडल के मनोसामाजिक घटक पर ध्यान केंद्रित करने के लिए एक संशोधित पुरानी सामाजिक हार उपचार पेश किया। संशोधित मॉडल विभिन्न निवासियों के साथ शारीरिक हमलों को तीन 10 एपिसोड तक सीमित करता है, जो संवेदी चरण के 15 मिनट के अंतर-एपिसोड अंतराल में होता है। तीसरे भौतिक एपिसोड के बाद, संवेदी चरण रात भर रहता है। यह चक्र प्रति एपिसोड नए निवासियों के साथ लगातार 10 दिनों तक दोहराता है। संशोधित उपचार पुरानी सामाजिक हार मॉडल की ट्रांसलेशनल वैधता को बढ़ाता है क्योंकि घुसपैठिए के शारीरिक नुकसान को कम किया जाता है, और शारीरिक हमलों की अंतर अवधि से परिणाम परिवर्तनशीलता कम हो जाती है।

चूंकि सीएसडी मॉडल का उपयोग तनाव से संबंधित बीमारी (जैसे, अवसाद, चिंता, पोस्ट-ट्रॉमेटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर) का अध्ययन करने के लिए किया जाता है, इसलिए पोस्ट-बिहेवियरल परख को चुना जाता है, जिसमें आक्रामकता, स्मृति और एनेडोनिया के व्यवहार संबंधी परख शामिल हैं, लेकिन सीमित नहीं हैं। हाल के वर्षों में, चूहों में पोस्ट-सीएसडी व्यवहार परख अक्सर मूल्यांकन करते हैं कि सामाजिकता कैसे और किस हद^{तक प्रभावित होती} है। सामाजिकता को चूहों की जन्मजात प्राथमिकता के रूप में परिभाषित किया गया है जो सामाजिक रूप से एक विशिष्ट से बचने के बजाय सामाजिक रूप से बातचीत करते हैं। चूंकि सामाजिकता तनाव प्रभावों के अधीन है, इसलिए केवल सामाजिक परिहार विकास का आकलन करने वाले परख स्थापित किए गए थे। तनाव-प्रेरित सामाजिक परिहार की एक अनुवादसंबंधी प्रासंगिकता है क्योंकि^{यह मनुष्यों में} सामाजिक चिंता और अवसाद के मुख्य व्यवहार लक्षणों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। मनुष्यों के समान, सभी चूहों को सीएसडी उपचार के बाद सामाजिक परिहार विकसित नहीं होता है, जो तनाव प्रतिक्रिया में व्यक्तित्व की उपस्थिति का सुझाव देता है। कोहेन और सहयोगियों ने व्यक्तित्व के न्यूरोबायोलॉजी का अध्ययन करने के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण होने^के लिए कट-ऑफ व्यवहार मानदंड प्रस्तावित किया है। व्यवहार के आधार पर जानवरों का चयन समूह विभाजन में परिणाम देता है, जो जीन-पर्यावरण अध्ययन के आधार को रेखांकित करता है। इसके बाद, विभिन्न उपसमूह अक्सर विशिष्ट आनुवंशिक वेरिएंट / संशोधनों के अलग-अलग संवर्धन दिखाते हैं, जो बदले में विभिन्न^{पर्यावरणीय परिस्थितियों में} जांच की जा सकती है। तदनुसार, सामाजिक परिहार के विकास में व्यक्तित्व का उपयोग क्रोनिक रूप से सामाजिक रूप से पराजित नर चूहों के एकल समूह को दो उपसमूहों में विभाजित करने के लिए किया गया था: तनाव अतिसंवेदनशील (सामाजिक रूप से बचने वाला) और तनाव लचीला (सामाजिक रूप से गैर-टालने वाला ^9,14)। हालांकि, एक दुर्भावनापूर्ण या अनुकूली व्यवहार के रूप में चूहों में सामाजिक परिहार फेनोटाइप की व्याख्या को उपचार (यहां सीएसडी) और उपचार के बाद के व्यवहार परख दोनों के समग्र संदर्भ में माना जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, पसंद के उपचार के बाद के व्यवहार परख आदर्श रूप से सामाजिकता के अन्य पहलुओं का आकलन करेंगे और न केवल सामाजिक परिहार विकास। हमारे हालिया काम ने सीएसडी-प्रेरित सामाजिक परिहार¹⁵ में वातानुकूलित सीखने की भागीदारी का खुलासा किया। विशेष रूप से, सीएसडी-प्रेरित सामाजिक परिहार निवासियों के तनाव के लक्षणों की विशेषता के प्रति एक प्रतिकूल वातानुकूलित प्रतिक्रिया है, जो बिना शर्त उत्तेजना के लिए वातानुकूलित उत्तेजना के रूप में कार्य करता है, अर्थात् निवासियों द्वारा हमले। इसके अलावा, सामाजिक रूप से बचने वाले उपसमूह के भीतर, कुछ व्यक्ति प्रतिकूल निवासियों के तनाव और अन्य सुरक्षित नोवेल उपभेदों के लक्षणों के बीच भेदभाव कर सकते हैं, जबकि अन्य व्यक्ति दोनों उपभेदों के लिए सामान्यीकृत सामाजिक परिहार दिखाते हैं। हम यहां एक परिष्कृत व्यवहार पोस्ट-सीएसडी परख का प्रस्ताव करते हैं: सामाजिक खतरा-सुरक्षा परीक्षण (एसटीएसटी) ¹⁵। अन्य सामाजिक संपर्क परीक्षणों⁹ के विपरीत, एसटीएसटी सही प्रतिकूल वातानुकूलित प्रतिक्रिया (यानी, सफल वातानुकूलित शिक्षा) और सामाजिक खतरे-सुरक्षा भेदभाव क्षमता के माप के रूप में सामाजिक परिहार विकास के एक साथ मूल्यांकन को सक्षम बनाता है, दोनों का उपयोग लंबे समय से सामाजिक रूप से पराजित पुरुष चूहों के एक समूह के भीतर तनाव-अतिसंवेदनशील और तनाव-लचीला व्यक्तियों की पहचान करने के लिए किया जाता है। सामाजिक खतरे-सुरक्षा भेदभाव बनाम प्रतिकूल प्रतिक्रिया सामान्यीकरण का आकलन लंबे समय से सामाजिक रूप से पराजित जानवरों के एकल समूह को लचीला और अतिसंवेदनशील उपसमूहों में वर्गीकृत करने के लिए उपयोग किए जाने वाले ट्रांसलेशनल मानदंडों का विस्तार करता है।

Protocol

सभी प्रक्रियाओं को प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं के लिए जानवरों की देखभाल और उपयोग के बारे में यूरोपीय समुदाय परिषद के निर्देश के अनुसार किया गया था और स्थानीय अधिकारियों द्वारा अनुमोदित किया गया था (लैंड…

Representative Results

प्रतिकूल वातानुकूलित प्रतिक्रिया के माप के रूप में सामाजिक संपर्क सूचकांक।एक सामाजिक संपर्क सूचकांक ≥1 खाली जाल बाड़ों की खोज की तुलना में संबंधित सामाजिक लक्ष्य के साथ अधिक सामाजिक संपर्क ?…

Discussion

यहां व्यवहार प्रोटोकॉल सामाजिक खतरा-सुरक्षा परीक्षण का वर्णन करता है, जिसका उपयोग सीएसडी उपचार के बाद एक समूह को तीन अलग-अलग उपसमूहों में विभाजित करने के लिए किया जाता है, जो तनाव संवेदनशीलता और लचीला?…

Materials

Arenas	Noldus, Sociability cage, Wageningen, the Netherlands	https://www.noldus.com/applications/sociability-cage	Three-chambered, rectangle in shape with a total size of 60 cm x  40 cm, made of acrylic transparent walls and smooth floors
Camera for video recording	Basler AG, Germany An der Strusbek 60-62 22926 Ahrensburg	ace Classic acA1300-60gc	If using automatic detection program, make sure cameras are compatible
Camera objective	KOWA Kowa Optimed Deutschland GmbH Fichtenstr. 123 40233 Duesseldorf: LMVZ4411 | 1/1.8" 4.4~11mm Varifokal Objektiv	Part-No. 10504
Detection program/Timer	Noldus, EthoVision-XT, Wageningen, the Netherlands	https://www.noldus.com/ethovision-xt	Detection can be achieved either manually (using a timer or a software for manual scoring) or automatically
Housing cages	ZOONLAB GmbH, Hermannstraße 6, 44579 Castrop-Rauxel	3010010	Type 2 cages: 265 mm x 205 mm x 140 mm (l x w x h) i.e. 360 cm² bottom area. Made of Polycarbonate (Makrolone©) and Polysulfone. Lids are made of stainless steel. European standard cages for up to 5 mice (20–25 g). Autoclavable up to 134 °C
Mesh enclosures	Part of the Arena Package: Noldus, Sociability cage, Wageningen, the Netherlands	https://www.noldus.com/applications/sociability-cage	Small acrylic or metal cage-like with a diameter of 100 mm and a height of 200 mm with openings of a 10 mm in size. Two mesh enclosures per arena would work but four is preferable (see point 2.5 in protocol)
Mesh wall	selfmade	N/A	Acrylic or metal, one for each cage. Size depends on cages used. The walls must not allow the two animals to have a physical contact
Social targets: Mice of the strains CD-1 and 129/Sv; retired male breeders	Mice provided by Charles River: Strain name: CD-1®IGS Mouse 129S2/SvPasCrl	Crl:CD1(ICR); 129S2/SvPasCrl	CD-1 and 129/Sv retired male breeders, single-housed, novel (unknown) conspecifics to the animals of interest. If retired male breeders are not available then males older than 1 year from both strains would suffice