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Behavior

Valutazione del pregiudizio del giudizio del topo attraverso un'attività di scavo olfattivo

Published: March 04, 2022
doi:
10.3791/63426
, , ,
1Department of Integrative Biology,University of Guelph, 2Institute of Cell Biology and Neurosciences,National Scientific and Technical Research Council-University of Buenos Aires, 3Laboratory of Experimental Animals, Faculty of Veterinary Sciences,National University of La Plata, 4Department of Animal Biosciences,University of Guelph

Summary

Questo articolo fornisce una descrizione dettagliata di un nuovo protocollo di bias di giudizio del topo. Vengono anche dimostrate le prove della sensibilità di questo compito di scavo olfattivo allo stato affettivo e viene discussa la sua utilità in diversi campi di ricerca.

Abstract

I bias di giudizio (JB) sono differenze nel modo in cui gli individui in stati affettivi / emotivi positivi e negativi interpretano informazioni ambigue. Questo fenomeno è stato a lungo osservato negli esseri umani, con gli individui in stati positivi che rispondono all’ambiguità “ottimisticamente” e quelli in stati negativi che mostrano invece “pessimismo”. I ricercatori che mirano a valutare l’affetto animale hanno approfittato di queste risposte differenziali, sviluppando compiti per valutare il bias di giudizio come indicatore dello stato affettivo. Questi compiti stanno diventando sempre più popolari in diverse specie e campi di ricerca. Tuttavia, per i topi di laboratorio, i vertebrati più utilizzati nella ricerca e una specie su cui si fa molto affidamento per modellare i disturbi affettivi, solo un compito JB è stato convalidato con successo come sensibile ai cambiamenti nello stato affettivo. Qui, forniamo una descrizione dettagliata di questo nuovo compito murino JB e la prova della sua sensibilità all’influenza del topo. Sebbene i perfezionamenti siano ancora necessari, la valutazione del JB del topo apre la porta per rispondere sia a domande pratiche riguardanti il benessere del topo, sia a domande fondamentali sull’impatto dello stato affettivo nella ricerca traslazionale.

Introduction

Misurare il bias di giudizio affettivamente modulato (d’ora in poi JB) si è dimostrato uno strumento utile per studiare gli stati emotivi degli animali. Questo approccio innovativo prende in prestito dalla psicologia umana poiché gli esseri umani che sperimentano stati affettivi positivi o negativi (emozioni e stati d’animo a lungo termine) dimostrano in modo affidabile le differenze nel modo in cui elaborano le informazioni 1,2,3. Ad esempio, gli esseri umani che soffrono di ansia o depressione potrebbero interpretare le espressioni facciali neutre come negative o frasi neutre come minacciose 4,5. È probabile che questi pregiudizi abbiano un valore adattativo e siano quindi conservati tra le specie 6,7. I ricercatori che mirano a valutare l’affetto animale hanno abilmente approfittato di questo fenomeno, operando l’ottimismo come l’aumento dell’aspettativa di ricompensa in risposta a segnali neutri o ambigui e il pessimismo come l’aumento dell’aspettativa di punizione o assenza di ricompensa 8,9. Pertanto, in un contesto sperimentale, le risposte ottimistiche e pessimistiche a stimoli ambigui possono essere interpretate come indicatori di affetto positivo e negativo, rispettivamente10,11.

Rispetto ad altri indicatori di influenza animale, i compiti JB hanno il potenziale per essere strumenti particolarmente preziosi poiché sono in grado di rilevare sia la valenza che l’intensità degli stati affettivi10,11. La capacità dei compiti JB di rilevare stati positivi (ad esempio, Rygula et al.12) è particolarmente utile poiché la maggior parte degli indicatori di influenza animale sono limitati al rilevamento di stati negativi13. Durante i compiti JB, gli animali sono tipicamente addestrati a rispondere a un segnale discriminante positivo che predice la ricompensa (ad esempio, il tono ad alta frequenza) e un segnale discriminatorio negativo che predice la punizione (ad esempio, il tono a bassa frequenza), prima di essere presentato con un segnale ambiguo (ad esempio, tono intermedio)8. Se in risposta a segnali ambigui un animale esegue “ottimisticamente” la risposta addestrata per il segnale positivo (come se si aspettasse una ricompensa), ciò indica un pregiudizio di giudizio positivo. In alternativa, se gli animali dimostrano la risposta negativa addestrata per evitare la punizione, ciò è indicativo di “pessimismo” o pregiudizio di giudizio negativo.

Dallo sviluppo del primo compito JB di successo per gli animali da parte di Harding e colleghi8, diversi compiti JB sono stati sviluppati per una vasta gamma di specie in diversi campi di ricerca7. Ma nonostante la loro crescente popolarità, i compiti JB animali sono spesso laboriosi. Inoltre, forse perché sono metodologicamente diversi dai compiti umani che li hanno ispirati, a volte producono risultati nulli o controintuitivi14 e comunemente producono solo piccole dimensioni dell’effetto del trattamento15. Di conseguenza, le attività JB possono essere difficili da sviluppare e implementare. Infatti, per i topi di laboratorio, i vertebrati più utilizzati nella ricerca16,17 e una specie su cui si è fatto molto affidamento per modellare i disturbi affettivi18, solo un compito JB è stato convalidato con successo come sensibile ai cambiamenti nello stato affettivo19 nonostante molti tentativi nell’ultimo decennio (vedi materiale supplementare di Resasco et al.19  per un riassunto). Questo articolo descrive il compito JB murino recentemente convalidato, dettagliando il suo design biologicamente rilevante ed evidenziando i modi in cui questo compito umano può essere applicato per testare ipotesi importanti rilevanti per l’effetto del topo. Nel complesso, il protocollo può essere implementato per studiare gli effetti affettivi di qualsiasi variabile di interesse su JB nei topi. Ciò includerebbe variabili di trattamento categoriali come descritto qui (effetti di farmaci o malattie, condizioni ambientali, background genetico, ecc.), O relazioni con variabili continue (cambiamenti fisiologici, comportamenti in gabbia domestica, ecc.).

Protocol

Gli esperimenti sono stati approvati dal Comitato per la cura degli animali dell’Università di Guelph (AUP #3700), condotti in conformità con le linee guida del Canadian Council on Animal Care e segnalati in conformità con i requisiti ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments)20 . 1. Preparazione dell’esperimento Progettazione sperimentale (vedi Tabella 1).NOTA: questo test comportamentale è un…

Representative Results

I risultati qui presentati riflettono i risultati rilevanti dell’esperimento 1 di Resasco et al.19. I soggetti in questo esperimento erano 18 femmine C57BL/6NCrl (‘C57’) e 18 topi Balb/cAnNCrl (‘Balb’). Gli animali sono arrivati alla struttura a 3-4 settimane di età e sono stati assegnati in modo casuale a trattamenti abitativi arricchiti per l’ambiente o convenzionali (EH o CH, rispettivamente) in quartetti di ceppi misti25. Ogni gabbia conteneva un C57 e un Balb, oltre a…

Discussion

Il protocollo di scavo basato sul profumo e i risultati qui delineati dimostrano la capacità di questo nuovo compito JB di rilevare i cambiamenti nello stato affettivo del topo. Il compito rappresenta quindi uno strumento prezioso per diversi campi di ricerca. Analogamente a qualsiasi compito JB, per valutare l’influenza animale è fondamentale che gli animali imparino prima a discriminare tra i segnali (passo 4.7.3) e che lo stimolo ambiguo sia interpretato come intermedio (passo 5.3). Sebbene semplice, soddisfare ques…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gli autori sono grati a Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam e Stephanie Dejardin per i loro contributi al lavoro di convalida Reseasco et al.19 su cui si basa questo protocollo. Vorremmo anche ringraziare i topi e i nostri meravigliosi tecnici di cura degli animali, Michaela Randall e Michelle Cieplak.

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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References

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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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