Summary

Bewertung der Mausurteilsverzerrung durch eine olfaktorische Grabaufgabe

Published: March 04, 2022
doi:

Summary

Dieser Artikel enthält eine detaillierte Beschreibung eines neuartigen Mausurteils-Bias-Protokolls. Beweise für die Empfindlichkeit dieser olfaktorischen Grabungsaufgabe für den affektiven Zustand werden ebenfalls demonstriert und ihr Nutzen in verschiedenen Forschungsbereichen diskutiert.

Abstract

Judgement Bias (JB) sind Unterschiede in der Art und Weise, wie Individuen in positiven und negativen affektiven / emotionalen Zuständen mehrdeutige Informationen interpretieren. Dieses Phänomen wird seit langem beim Menschen beobachtet, wobei Individuen in positiven Zuständen “optimistisch” auf Mehrdeutigkeit reagieren und Personen in negativen Zuständen stattdessen “Pessimismus” zeigen. Forscher, die den Einfluss von Tieren beurteilen wollen, haben diese unterschiedlichen Reaktionen genutzt und Aufgaben entwickelt, um die Urteilsverzerrung als Indikator für den affektiven Zustand zu bewerten. Diese Aufgaben werden in verschiedenen Arten und Forschungsfeldern immer beliebter. Für Labormäuse, die am häufigsten verwendeten Wirbeltiere in der Forschung und eine Spezies, auf die man sich stark verlässt, um affektive Störungen zu modellieren, wurde jedoch nur eine JB-Aufgabe erfolgreich als empfindlich gegenüber Veränderungen des affektiven Zustands validiert. Hier geben wir eine detaillierte Beschreibung dieser neuartigen murinen JB-Aufgabe und Beweise für ihre Empfindlichkeit gegenüber Mausaffekten. Obwohl noch Verfeinerungen erforderlich sind, öffnet die Bewertung von Maus-JB die Tür zur Beantwortung praktischer Fragen zum Schutz der Maus und grundlegender Fragen zu den Auswirkungen des affektiven Zustands in der translationalen Forschung.

Introduction

Die Messung der affektiv modulierten Urteilsverzerrung (im Folgenden JB) hat sich als nützliches Werkzeug zur Untersuchung der emotionalen Zustände von Tieren erwiesen. Dieser innovative Ansatz lehnt sich an die menschliche Psychologie an, da Menschen, die positive oder negative affektive Zustände (Emotionen und längerfristige Stimmungen) erleben, zuverlässig Unterschiede in der Art und Weise zeigen, wie sie Informationen verarbeiten 1,2,3. Zum Beispiel können Menschen, die an Angstzuständen oder Depressionen leiden, neutrale Gesichtsausdrücke als negativ oder neutrale Sätze als bedrohlichinterpretieren 4,5. Es ist wahrscheinlich, dass diese Verzerrungen einen adaptiven Wert haben und daher über Spezies 6,7 hinweg erhalten bleiben. Forscher, die darauf abzielen, den Einfluss von Tieren zu bewerten, haben dieses Phänomen geschickt ausgenutzt und Optimismus als erhöhte Erwartung von Belohnung als Reaktion auf neutrale oder mehrdeutige Hinweise und Pessimismus als erhöhte Erwartung von Bestrafung oder Belohnungsmangel 8,9 operationalisiert. So können in einem experimentellen Umfeld optimistische und pessimistische Reaktionen auf mehrdeutige Reize als Indikatoren für positive und negative Affekte interpretiert werden, jeweils10,11.

Im Vergleich zu anderen Indikatoren für tierische Affekte haben JB-Aufgaben das Potenzial, besonders wertvolle Werkzeuge zu sein, da sie in der Lage sind, sowohl die Wertigkeit als auch die Intensität affektiver Zustände zu erkennen10,11. Die Fähigkeit von JB-Aufgaben, positive Zustände zu erkennen (z. B. Rygula et al.12), ist besonders nützlich, da die meisten Indikatoren für den Einfluss von Tieren auf die Erkennung negativer Zuständebeschränkt sind 13. Während JB-Aufgaben werden die Tiere in der Regel darauf trainiert, auf einen positiven diskriminierenden Hinweis zu reagieren, der die Belohnung vorhersagt (z. B. Hochfrequenzton) und einen negativen diskriminierenden Hinweis, der die Bestrafung vorhersagt (z. B. niederfrequenter Ton), bevor ihnen ein mehrdeutiger Hinweis (z. B. Zwischenton) angezeigt wird8. Wenn ein Tier als Reaktion auf mehrdeutige Hinweise “optimistisch” die trainierte Reaktion auf den positiven Hinweis ausführt (als ob es eine Belohnung erwarten würde), deutet dies auf eine positive Urteilsverzerrung hin. Alternativ, wenn Tiere die negative trainierte Reaktion zeigen, um Bestrafung zu vermeiden, ist dies ein Hinweis auf “Pessimismus” oder negative Urteilsverzerrung.

Seit der Entwicklung der ersten erfolgreichen JB-Aufgabe für Tiere durch Harding und Kollegen8 wurden mehrere JB-Aufgaben für ein breites Spektrum von Arten in verschiedenen Forschungsbereichen entwickelt7. Aber trotz ihrer zunehmenden Beliebtheit sind Tier-JB-Aufgaben oft arbeitsintensiv. Darüber hinaus, vielleicht weil sie sich methodisch von den menschlichen Aufgaben unterscheiden, die sie inspiriert haben, produzieren sie manchmal null oder kontraintuitive Ergebnisse14 und führen in der Regel nur zu kleinen Behandlungseffektgrößen15. Infolgedessen können JB-Aufgaben schwierig zu entwickeln und umzusetzen sein. Tatsächlich wurde für Labormäuse, die am häufigsten verwendeten Wirbeltiere in der Forschung 16,17 und eine Spezies, auf die man sich stark stützt, um affektive Störungen zu modellieren 18, nur eine JB-Aufgabe trotz vieler Versuche in den letzten zehn Jahren erfolgreich als empfindlich gegenüber Veränderungen im affektiven Zustand validiert 19 (siehe ergänzendes Material von Resasco et al.19  für eine Zusammenfassung). Dieser Artikel beschreibt die kürzlich validierte murine JB-Aufgabe, beschreibt ihr biologisch relevantes Design und hebt die Möglichkeiten hervor, wie diese humane Aufgabe angewendet werden kann, um wichtige Hypothesen zu testen, die für den Mausaffekt relevant sind. Insgesamt kann das Protokoll implementiert werden, um die affektiven Auswirkungen jeder Variablen von Interesse auf JB in Mäusen zu untersuchen. Dies würde kategorische Behandlungsvariablen wie hier beschrieben (Arzneimittel- oder Krankheitseffekte, Umweltbedingungen, genetischer Hintergrund usw.) oder Beziehungen mit kontinuierlichen Variablen (physiologische Veränderungen, häusliches Käfigverhalten usw.) umfassen.

Protocol

Die Experimente wurden vom Animal Care Committee (AUP #3700) der University of Guelph genehmigt, in Übereinstimmung mit den Richtlinien des Canadian Council on Animal Care durchgeführt und gemäß den Anforderungen von ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments)20 gemeldet. 1. Versuchsvorbereitung Versuchsplanung (siehe Tabelle 1).HINWEIS: Dieser Verhaltenstest ist eine geruchsbasierte Go / Go-Gra…

Representative Results

Die hier vorgestellten Ergebnisse spiegeln relevante Ergebnisse aus Experiment 1 von Resasco et al.19 wider. Probanden in diesem Experiment waren 18 weibliche C57BL/6NCrl (‘C57’) und 18 Balb/cAnNCrl (‘Balb’) Mäuse. Die Tiere kamen im Alter von 3-4 Wochen in die Einrichtung und wurden nach dem Zufallsprinzip in gemischten Stammquartetten25 umweltangereicherten oder konventionellen Haltungsbehandlungen (EH bzw. CH) zugeteilt. Jeder Käfig enthielt einen C57 und einen Balb, z…

Discussion

Das duftbasierte Grabprotokoll und die hier beschriebenen Ergebnisse demonstrieren die Fähigkeit dieser neuartigen JB-Aufgabe, Veränderungen im affektiven Zustand der Maus zu erkennen. Die Aufgabe stellt somit ein wertvolles Werkzeug für verschiedene Forschungsfelder dar. Ähnlich wie bei jeder JB-Aufgabe ist es bei der Beurteilung des Tiereffekts entscheidend, dass Tiere zunächst lernen, zwischen Hinweisen zu unterscheiden (Schritt 4.7.3) und dass der mehrdeutige Reiz als Zwischenstufe interpretiert wird (Schritt 5….

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam und Stephanie Dejardin für ihre Beiträge zur Validierungsarbeit von Reseasco et al.19, auf der dieses Protokoll basiert. Wir möchten uns auch bei den Mäusen und unseren wunderbaren Tierpflegetechnikern Michaela Randall und Michelle Cieplak bedanken.

Materials

Absolute ethanol Commercial alcohol P016EAAN Dilute to 70% with distilled water, for cleaning
Centrifuge tubes Fischer 55395 15 mL tubes used to dilute essences here. However, size may be selected based on total volume required for sample size
Cheerios (original) Cheerios N/A Commercially available. Used as reward to train animals to enter annex cage for handling
Corncob bedding Envigo 7092 Teklad 1/8 corncob bedding used in digging pots and animal cages
Cotton pads Equate N/A Commercially available. Modified in lab to fit within tissue cassettes for scent dispensing
Digging pots Rubbermaid N/A Commercially available. Containers were modified to fit the apparatus in the lab
Dried, sweetened banana chips Stock and Barrel N/A Commercially available. High value reward in JB task
JB apparatus N/A The apparatus was made in the lab
JWatcher event recording software Animal Behavior Laboratory, Macquarie University Version 1.0 Freely available for download online. Used to score digging behavior during JB task
Mint extract Fleibor N/A Commercially "Menta (Solución)". Discriminative stimulus odor
Rodent Diet Envigo 2914 Teklad global 14% protein rodent maintenance diets. Low value reward in JB task and regular diet in home cage
SAS statistical software SAS Version 9.4 Other comparable software programs (e.g. R) are also appropriate
Vanilla extract Fleibor Commercially available "Vainilla (Solución)". Discriminative stimulus odor
Video camera Sony DCR-SX22 Sony handycam.

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MacLellan, A., Resasco, A., Young, L., Mason, G. Assessment of Mouse Judgment Bias through an Olfactory Digging Task. J. Vis. Exp. (181), e63426, doi:10.3791/63426 (2022).

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