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Behavior

Avaliação do viés de julgamento do rato através de uma tarefa de escavação olfativa

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

Este artigo fornece uma descrição detalhada de um novo protocolo de viés de julgamento do mouse. Evidências da sensibilidade dessa tarefa olfativa de escavação ao estado afetivo também são demonstradas e sua utilidade em diversos campos de pesquisa é discutida.

Abstract

Os vieses de julgamento (JB) são diferenças na forma como os indivíduos em estados afetivos/emocionais positivos e negativos interpretam informações ambíguas. Esse fenômeno tem sido observado há muito tempo em humanos, com indivíduos em estados positivos respondendo à ambiguidade “otimista” e aqueles em estados negativos, em vez disso, mostrando “pessimismo”. Pesquisadores com o objetivo de avaliar o afeto animal têm aproveitado essas respostas diferenciais, desenvolvendo tarefas para avaliar o viés de julgamento como indicador de estado afetivo. Essas tarefas estão se tornando cada vez mais populares em diversas espécies e campos de pesquisa. No entanto, para camundongos de laboratório, os vertebrados mais utilizados na pesquisa e uma espécie fortemente dependente para modelar distúrbios afetivos, apenas uma tarefa JB foi validada com sucesso como sensível às mudanças no estado afetivo. Aqui, fornecemos uma descrição detalhada desta nova tarefa murine JB, e evidências de sua sensibilidade ao efeito do rato. Embora os refinamentos ainda sejam necessários, a avaliação do mouse JB abre as portas para responder tanto questões práticas sobre o bem-estar do rato, quanto questões fundamentais sobre o impacto do estado afetivo na pesquisa translacional.

Introduction

Medir viés de julgamento afetivamente modulado (a partir de agora JB) provou ser uma ferramenta útil para estudar os estados emocionais dos animais. Essa abordagem inovadora toma emprestado da psicologia humana, uma vez que os seres humanos que experimentam estados afetivos positivos ou negativos (emoções e humores de longo prazo) demonstram de forma confiável diferenças na maneira como processam informações 1,2,3. Por exemplo, humanos que experimentam ansiedade ou depressão podem interpretar expressões faciais neutras como negativas, ou frases neutras comoameaçadoras 4,5. É provável que esses vieses tenham um valor adaptativo e, portanto, sejam conservados entre as espécies 6,7. Pesquisadores que pretendem avaliar o afeto animal têm se aproveitado inteligentemente desse fenômeno, operacionalizando o otimismo como o aumento da expectativa de recompensa em resposta a pistas neutras ou ambíguas, e o pessimismo como o aumento da expectativa de punição ou ausência de recompensa 8,9. Assim, em um cenário experimental, respostas otimistas e pessimistas a estímulos ambíguos podem ser interpretadas como indicadores de efeito positivo e negativo, respectivamente10,11.

Em comparação com outros indicadores de afeto animal, as tarefas de JB têm o potencial de serem ferramentas particularmente valiosas, pois são capazes de detectar tanto a valência quanto a intensidade dos estados afetivos10,11. A capacidade das tarefas de JB de detectar estados positivos (por exemplo, Rygula et al.12) é especialmente útil, uma vez que a maioria dos indicadores de afeto animal estão limitados à detecção de estados negativos13. Durante as tarefas de JB, os animais são tipicamente treinados para responder a uma sugestão discriminativa positiva que prevê recompensa (por exemplo, tom de alta frequência) e uma sugestão discriminatória negativa prevendo punição (por exemplo, tom de baixa frequência), antes de serem apresentados com uma sugestão ambígua (por exemplo, tom intermediário)8. Se em resposta a pistas ambíguas um animal “otimista” realiza a resposta treinada para a sugestão positiva (como se esperasse recompensa), isso indica um viés de julgamento positivo. Alternativamente, se os animais demonstrarem a resposta negativa treinada para evitar punição, isso indica um viés de ‘pessimismo’ ou de julgamento negativo.

Desde o desenvolvimento da primeira tarefa bem sucedida de JB para animais por Harding e colegas8, várias tarefas de JB foram desenvolvidas para uma ampla gama de espécies em diversos campos de pesquisa7. Mas, apesar de sua crescente popularidade, as tarefas de JB animal são muitas vezes intensivas em mão-de-obra. Além disso, talvez por serem metodologicamente diferentes das tarefas humanas que as inspiraram, às vezes produzem resultados nulos ou contra-intuitivos14 e geralmente produzem apenas pequenos tamanhos de efeito de tratamento15. Como resultado, as tarefas jb podem ser desafiadoras para desenvolver e implementar. De fato, para ratos de laboratório, os vertebrados mais utilizados em pesquisa16,17 e uma espécie fortemente dependente para modelar distúrbios afetivos18, apenas uma tarefa JB foi validada com sucesso como sensível às mudanças no estado afetivo19, apesar de muitas tentativas na última década (ver material suplementar de Resasco et al.19  para um resumo). Este artigo descreve a tarefa murine JB recentemente validada, detalhando seu design biologicamente relevante, e destacando as maneiras que essa tarefa humana pode ser aplicada para testar hipóteses importantes relevantes para o efeito do rato. No geral, o protocolo pode ser implementado para investigar os efeitos afetivos de qualquer variável de interesse em JB em camundongos. Isso incluiria variáveis de tratamento categóricos como descrito aqui (efeitos de drogas ou doenças, condições ambientais, antecedentes genéticos, etc.), ou relações com variáveis contínuas (alterações fisiológicas, comportamentos de gaiola doméstica, etc.).

Protocol

Os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados com Animais da Universidade de Guelph (AUP #3700), realizados em conformidade com as diretrizes do Conselho Canadense de Cuidados com Animais, e relatados de acordo com a ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments)20 requisitos. 1. Preparação do experimento Design experimental (ver Tabela 1).NOTA: Este teste comportamental é uma tarefa de e…

Representative Results

Os resultados aqui apresentados refletem os achados relevantes do Experimento 1 da Resasco et al.19. Os sujeitos neste experimento foram 18 camundongos C57BL/6NCrl feminino (‘C57’) e 18 camundongos Balb/cAnNCrl (‘Balb’). Os animais chegaram à instalação com 3-4 semanas de idade e foram aleatoriamente atribuídos a tratamentos habitacionais ambientalmente enriquecidos ou convencionais (EH ou CH, respectivamente) em quartetos de cepas mistas25. Cada gaiola continha um C57 …

Discussion

O protocolo de escavação baseado em perfume e os resultados aqui descritos demonstram a capacidade desta nova tarefa JB de detectar alterações no estado afetivo do rato. A tarefa apresenta, assim, uma ferramenta valiosa para diversos campos de pesquisa. Semelhante a qualquer tarefa de JB, avaliar o afeto animal é fundamental que os animais aprendam primeiro a discriminar entre as pistas (etapa 4.7.3) e que o estímulo ambíguo seja interpretado como intermediário (passo 5.3). Embora simples, atender a esses requisi…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores são gratos a Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam e Stephanie Dejardin por suas contribuições para o trabalho de validação Reseasco et al.19 , no qual este protocolo se baseia. Também gostaríamos de agradecer aos ratos e aos nossos maravilhosos técnicos de cuidados com animais, 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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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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