JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Koku Alma Kazma Görevi Yoluyla Fare Yargısı Önyargısının Değerlendirilmesi

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

Bu makalede, yeni bir fare yargısı önyargı protokolünün ayrıntılı bir açıklaması sağlanmaktadır. Bu koku alma kazı görevinin duygusal duruma duyarlılığının kanıtı da gösterilmiştir ve çeşitli araştırma alanlarındaki faydası tartışılmaktadır.

Abstract

Yargı önyargıları (JB), olumlu ve olumsuz duygusal / duygusal durumdaki bireylerin belirsiz bilgileri yorumlama biçimindeki farklılıklardır. Bu fenomen uzun zamandır insanlarda gözlemlenmiştir; pozitif durumdaki bireyler belirsizliğe ‘iyimser’ olarak tepki verirken, olumsuz durumdaki bireyler bunun yerine ‘kötümserlik’ göstermektedir. Hayvan etkisini değerlendirmeyi amaçlayan araştırmacılar, bu farklı tepkilerden yararlanarak, yargı yanlılığını duygusal durumun bir göstergesi olarak değerlendirmek için görevler geliştirmişlerdir. Bu görevler, çeşitli türler ve araştırma alanları arasında giderek daha popüler hale geliyor. Bununla birlikte, laboratuvar fareleri, araştırmada en yaygın kullanılan omurgalılar ve duygusal bozuklukları modellemek için büyük ölçüde güvenilen bir tür için, yalnızca bir JB görevi, duygusal durumdaki değişikliklere duyarlı olarak başarıyla doğrulanmıştır. Burada, bu yeni murin JB görevinin ayrıntılı bir tanımını ve fare etkisine duyarlılığının kanıtlarını sunuyoruz. İyileştirmeler hala gerekli olsa da, fare JB’sinin değerlendirilmesi, hem fare refahı ile ilgili pratik soruları hem de translasyonel araştırmalarda duygusal durumun etkisiyle ilgili temel soruları cevaplamak için kapıyı açar.

Introduction

Duygusal olarak modüle edilmiş yargı yanlılığını ölçmenin (bundan böyle JB), hayvanların duygusal durumlarını incelemek için yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Bu yenilikçi yaklaşım, olumlu veya olumsuz duygusal durumlar (duygular ve uzun vadeli ruh halleri) yaşayan insanlar bilgiyi işleme biçimlerindeki farklılıkları güvenilir bir şekilde gösterdikleri için insan psikolojisinden ödünç alır 1,2,3. Örneğin, anksiyete veya depresyon yaşayan insanlar nötr yüz ifadelerini olumsuz olarak veya nötr cümleleri tehdit edici olarak yorumlayabilir 4,5. Bu önyargıların uyarlanabilir bir değere sahip olması ve bu nedenle 6,7 türleri arasında korunması muhtemeldir. Hayvan etkisini değerlendirmeyi amaçlayan araştırmacılar, bu fenomenden akıllıca yararlanarak, iyimserliği nötr veya belirsiz ipuçlarına yanıt olarak artan ödül beklentisi olarak ve kötümserliği ceza veya ödül yokluğu beklentisinin artması olarak operasyonel hale getirdiler 8,9. Bu nedenle, deneysel bir ortamda, belirsiz uyaranlara verilen iyimser ve kötümser tepkiler, sırasıyla10,11 olumlu ve olumsuz etki göstergeleri olarak yorumlanabilir.

Diğer hayvan etkisi göstergeleriyle karşılaştırıldığında, JB görevleri, duygusal durumların hem değerini hem de yoğunluğunu tespit edebildikleri için özellikle değerli araçlar olma potansiyeline sahiptir10,11. JB görevlerinin pozitif durumları tespit etme yeteneği (örneğin, Rygula ve ark.12), hayvan etkisinin çoğu göstergesi negatif durumların tespiti ile sınırlı olduğundan özellikle yararlıdır 13. JB görevleri sırasında, hayvanlar tipik olarak, belirsiz bir ipucu (örneğin, ara ton) ile sunulmadan önce, ödülü öngören olumlu bir ayrımcı ipucuna (örneğin, yüksek frekanslı ton) ve cezayı öngören negatif bir ayrımcı ipucuna (örneğin, düşük frekanslı ton) yanıt vermek üzere eğitilir8. Belirsiz ipuçlarına yanıt olarak, bir hayvan ‘iyimser olarak’ olumlu ipucu için eğitilmiş cevabı gerçekleştirirse (ödül bekliyormuş gibi), bu olumlu bir yargı önyargısını gösterir. Alternatif olarak, hayvanlar cezadan kaçınmak için olumsuz eğitimli tepki gösterirlerse, bu ‘kötümserliğin’ veya olumsuz yargı önyargısının göstergesidir.

Harding ve meslektaşları8 tarafından hayvanlar için ilk başarılı JB görevinin geliştirilmesinden bu yana, çeşitli araştırma alanlarında çok çeşitli türler için çeşitli JB görevleri geliştirilmiştir7. Ancak artan popülaritelerine rağmen, hayvan JB görevleri genellikle emek yoğundur. Dahası, belki de metodolojik olarak onlara ilham veren insan görevlerinden farklı oldukları için, bazen boş veya sezgisel olmayan sonuçlar üretirler14 ve genellikle sadece küçük tedavi etkisi boyutları15 verirler. Sonuç olarak, JB görevlerinin geliştirilmesi ve uygulanması zor olabilir. Aslında, araştırmada en yaygın kullanılan omurgalılar olan laboratuvar fareleri için 16,17 ve duyuşsal bozuklukları modellemek için büyük ölçüde güvenilen bir tür18, yalnızca bir JB görevi, son on yılda birçok girişime rağmen, duygusal durumdaki değişikliklere duyarlı olarak başarıyla doğrulanmıştır 19 (bkz.  özet için). Bu makalede, yakın zamanda doğrulanmış murin JB görevi, biyolojik olarak ilgili tasarımını detaylandırarak ve bu insancıl görevin fare etkisiyle ilgili önemli hipotezleri test etmek için uygulanabileceği yolları vurgulamaktadır. Genel olarak, protokol, farelerde JB üzerindeki herhangi bir ilgi değişkeninin duygusal etkilerini araştırmak için uygulanabilir. Bu, burada açıklandığı gibi kategorik tedavi değişkenlerini (ilaç veya hastalık etkileri, çevresel koşullar, genetik arka plan vb.) veya sürekli değişkenlerle ilişkileri (fizyolojik değişiklikler, ev kafesi davranışları, vb.) İçerir.

Protocol

Deneyler, Guelph Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi (AUP #3700) tarafından onaylanmış, Kanada Hayvan Bakımı Konseyi yönergelerine uygun olarak yürütülmüş ve ARRIVE (Hayvan Araştırması: In Vivo Deneylerin Raporlanması)20 gerekliliklerine uygun olarak rapor edilmiştir. 1. Deney hazırlama Deneysel tasarım (bkz. Tablo 1).NOT: Bu davranış testi, farelerin yüksek veya düşük değerli ödüller i…

Representative Results

Burada sunulan sonuçlar, Resasco ve ark.19’un Deney 1’inden ilgili bulguları yansıtmaktadır. Bu deneydeki denekler 18 dişi C57BL / 6NCrl (‘C57’) ve 18 Balb / cAnNCrl (‘Balb’) faresiydi. Hayvanlar tesise 3-4 haftalıkken geldiler ve karışık suş dörtlüsü25’te çevresel olarak zenginleştirilmiş veya geleneksel konut işlemlerine (sırasıyla EH veya CH) rastgele atandılar. Her kafes, başka bir deneyde kullanılan iki DBA / 2NCrl faresine ek olarak bir C57 ve bi…

Discussion

Koku tabanlı kazma protokolü ve burada özetlenen sonuçlar, bu yeni JB görevinin fare duygusal durumundaki değişiklikleri algılama yeteneğini göstermektedir. Bu nedenle görev, çeşitli araştırma alanları için değerli bir araç sunmaktadır. Herhangi bir JB görevine benzer şekilde, hayvan etkisini değerlendirmek için, hayvanların önce ipuçları arasında ayrım yapmayı öğrenmeleri (adım 4.7.3) ve belirsiz uyaranın ara olarak yorumlanması (adım 5.3) kritik öneme sahiptir. Basit olmasına rağ…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar, Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam ve Stephanie Dejardin’e, bu protokolün dayandığı Reseasco et al.19 doğrulama çalışmasına katkılarından dolayı minnettardır. Ayrıca farelere ve harika hayvan bakım teknisyenlerimiz Michaela Randall ve Michelle Cieplak’a teşekkür ederiz.

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.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mathews, A., MacLeod, C. Cognitive vulnerability to emotional disorders. Annual Review of Clinical Psychology. 1, 167-195 (2005).
  2. Mathews, A., MacLeod, C. Cognitive approaches to emotions. Anual Review of Psychology. 45 (1), 25-50 (1994).
  3. Blanchette, I., Richards, A. The influence of affect on higher level cognition: A review of research on interpretation, judgement, decision making and reasoning. Cognition and Emotion. 24 (4), 561-595 (2010).
  4. MacLeod, C., Cohen, I. L. Anxiety and the interpretation of ambiguity: A text comprehension study. Journal of Abnormal Psychology. 102 (2), 238-247 (1993).
  5. Everaert, J., Podina, I. R., Koster, E. H. W. A comprehensive meta-analysis of interpretation biases in depression. Clinical Psychology Review. 58, 33-48 (2017).
  6. Haselton, M. G., Nettle, D. The paranoid optimist: An integrative evolutionary model of cognitive biases. Personality and Social Psychology Review. 10 (1), 47-66 (2006).
  7. Mendl, M., Paul, E. Getting to the heart of animal welfare. The study of animal emotion. Stichting Animales. , (2017).
  8. Harding, E. J., Paul, E. S., Mendl, M. Cognitive bias and affective state. Nature. 427 (6972), 312 (2004).
  9. Douglas, C., Bateson, M., Walsh, C., Bédué, A., Edwards, S. A. Environmental enrichment induces optimistic cognitive biases in pigs. Applied Animal Behaviour Science. 139 (1-2), 65-73 (2012).
  10. Paul, E. S., Harding, E. J., Mendl, M. Measuring emotional processes in animals: The utility of a cognitive approach. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 29 (3), 469-491 (2005).
  11. Mendl, M., Burman, O. H. P., Parker, R. M. A., Paul, E. S. Cognitive bias as an indicator of animal emotion and welfare: Emerging evidence and underlying mechanisms. Applied Animal Behaviour Science. 118 (3-4), 161-181 (2009).
  12. Rygula, R., Pluta, H., Popik, P. Laughing rats are optimistic. PLoS ONE. 7 (12), 51959 (2012).
  13. Boissy, A., et al. Assessment of positive emotions in animals to improve their welfare. Physiology and Behavior. 92 (3), 375-397 (2007).
  14. Ross, M., Garland, A., Harlander-Matauschek, A., Kitchenham, L., Mason, G. Welfare-improving enrichments greatly reduce hens’ startle responses, despite little change in judgment bias. Scientific Reports. 9 (1), 1-14 (2019).
  15. Lagisz, M., et al. Optimism, pessimism and judgement bias in animals: A systematic review and meta-analysis. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 118, 3-17 (2020).
  16. . Canadian Council on Animal Care CCAC Animal Data Report 2019 Available from: https://ccac.ca/Documents/AUD/2019-Animal-Data-Report.pdf (2019)
  17. Report From the Commission to the European Parlaiment and the Council. European Commission Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0016&from=EN (2020)
  18. Cryan, J. F., Holmes, A. Model organisms: The ascent of mouse: Advances in modelling human depression and anxiety. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (9), 775-790 (2005).
  19. Resasco, A., et al. Cancer blues? A promising judgment bias task indicates pessimism in nude mice with tumors. Physiology and Behavior. 238, 113465 (2021).
  20. Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: Updated guidelines for reporting animal research. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 40 (9), 1769-1777 (2020).
  21. Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: The major role of non-aversive handling. Scientific Reports. 7, 44999 (2017).
  22. Gygax, L. The A to Z of statistics for testing cognitive judgement bias. Animal Behaviour. 95, 59-69 (2014).
  23. Gaskill, B. N., Garner, J. P. Power to the people: Power, negative results and sample size. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science: JAALAS. 59 (1), 9-16 (2020).
  24. MacLellan, A., Adcock, A., Mason, G. Behavioral biology of mice. Behavioral Biology of Lab Animals. , 89-111 (2021).
  25. Walker, M., et al. Mixed-strain housing for female C57BL/6, DBA/2, and BALB/c mice: Validating a split-plot design that promotes refinement and reduction. BMC Medical Research Methodology. 16 (11), (2016).
  26. Weber, E. M., Dallaire, J. A., Gaskill, B. N., Pritchett-Corning, K. R., Garner, J. P. Aggression in group-housed laboratory mice: Why can’t we solve the problem. Lab Animal. 46 (4), 157-161 (2017).
  27. Nip, E., et al. Why are enriched mice nice Investigating how environmental enrichment reduces agonism in female C57BL / 6, DBA / 2, and BALB / c mice. Applied Animal Behaviour Science. 217, 73-82 (2019).
  28. Tilly, S. C., Dallaire, J., Mason, G. J. Middle-aged mice with enrichment-resistant stereotypic behaviour show reduced motivation for enrichment. Animal Behaviour. 80 (3), 363-373 (2010).
  29. Fureix, C., et al. Stereotypic behaviour in standard non-enriched cages is an alternative to depression-like responses in C57BL/6 mice. Behavioural Brain Research. 305, 186-190 (2016).
  30. Nip, E. . The long-term effects of environmental enrichment on agonism in female C57BL/6, BALB/c, and DBA/2 mice. Thesis Dissertation. , (2018).
  31. Wei, J., Carroll, R. J., Harden, K. K., Wu, G. Comparisons of treatment means when factors do not interact in two-factorial studies. Amino Acids. 42 (5), 2031-2035 (2012).
  32. Ruxton, G. D., Neuhäuser, M. When should we use one-tailed hypothesis testing. Methods in Ecology and Evolution. 1 (2), 114-117 (2010).
  33. Young, J. W., et al. The odour span task: A novel paradigm for assessing working memory in mice. Neuropharmacology. 52 (2), 634-645 (2007).
  34. Latham, N., Mason, G. From house mouse to mouse house: The behavioural biology of free-living Mus musculus and its implications in the laboratory. Applied Animal Behaviour Science. 86 (3-4), 261-289 (2004).
  35. Jones, S., et al. Assessing animal affect: an automated and self-initiated judgement bias task based on natural investigative behaviour. Scientific Reports. 8 (1), 12400 (2018).
  36. Novak, J., et al. Effects of stereotypic behaviour and chronic mild stress on judgement bias in laboratory mice. Applied Animal Behaviour Science. 174, 162-172 (2016).
  37. Krakenberg, V., von Kortzfleisch, V. T., Kaiser, S., Sachser, N., Richter, S. H. Differential effects of serotonin transporter genotype on anxiety-like behavior and cognitive judgment bias in mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 13, 263 (2019).
  38. Krakenberg, V., et al. Technology or ecology? New tools to assess cognitive judgement bias in mice. Behavioural Brain Research. 362, 279-287 (2019).
  39. Krakenberg, V., et al. Effects of different social experiences on emotional state in mice. Scientific Reports. 10, 15255 (2020).
  40. Bračić, M., Bohn, L., Krakenberg, V., Schielzeth, H., Kaiser, S. Once an optimist, always an optimist? Studying cognitive judgment bias in mice. EcoEvoRxiv. , (2021).
  41. Jones, S., Paul, E. S., Dayan, P., Robinson, E. S. J., Mendl, M. Pavlovian influences on learning differ between rats and mice in a counter-balanced Go/NoGo judgement bias task. Behavioural Brain Research. 331, 214-224 (2017).
  42. Roelofs, S., Boleij, H., Nordquist, R. E., vander Staay, F. J. Making decisions under ambiguity: Judgment bias tasks for assessing emotional state in animals. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 10 (119), 1-16 (2016).
  43. Sherwin, C. M., Haug, E., Terkelsen, N., Vadgama, M. Studies on the motivation for burrowing by laboratory mice. Applied Animal Behaviour Science. 88 (3-4), 343-358 (2004).
  44. Deacon, R. M. J. Burrowing: A sensitive behavioural assay, tested in five species of laboratory rodents. Behavioural Brain Research. 200 (1), 128-133 (2009).
  45. MacDougall-Shackleton, S. A., Bonier, F., Romero, L. M., Moore, I. T. Glucocorticoids and "stress" are not synonymous. Integrative Organismal Biology. 1 (1), 1-8 (2019).

Tags

Mouse Judgment Bias TaskOlfactory Digging TaskAffective StateMoodEmotionAnimal WelfareBehavioral TestScent-based Go-go Digging TaskFood RewardsDiscriminative Stimulus OdorAmbiguous OdorNon-aversive Handling
check_url/63426?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image