Valutazione del comportamento dominante-sottomesso nei ratti adulti a seguito di trauma cranico
Summary
Il presente protocollo descrive un modello di ratto di lesione cerebrale traumatica indotta da percussioni fluide seguito da una serie di test comportamentali per comprendere lo sviluppo del comportamento dominante e sottomesso. L’utilizzo di questo modello di lesione cerebrale traumatica in combinazione con specifici test comportamentali consente lo studio delle menomazioni sociali a seguito di lesioni cerebrali.
Abstract
La competizione per risorse come cibo, territorio e compagni influenza significativamente le relazioni all’interno delle specie animali ed è mediata attraverso gerarchie sociali che sono spesso basate su relazioni dominante-sottomessa. La relazione dominante-sottomessa è un normale modello comportamentale tra gli individui di una specie. La lesione cerebrale traumatica è una causa frequente di compromissione dell’interazione sociale e della riorganizzazione delle relazioni dominante-sottomessa nelle coppie animali. Questo protocollo descrive il comportamento sottomesso nei ratti maschi adulti di Sprague-Dawley dopo l’induzione di lesioni cerebrali traumatiche utilizzando un modello fluido-percussione rispetto ai ratti naïve attraverso una serie di test dominante-sottomessi eseguiti tra 29 giorni e 33 giorni dopo l’induzione. Il test del comportamento dominante-sottomesso mostra come la lesione cerebrale può indurre un comportamento sottomesso negli animali in competizione per il cibo. Dopo una lesione cerebrale traumatica, i roditori erano più sottomessi, come indicato dal fatto che trascorrevano meno tempo all’alimentatore e avevano meno probabilità di arrivare per primi al trogolo rispetto agli animali di controllo. Secondo questo protocollo, il comportamento sottomesso si sviluppa dopo una lesione cerebrale traumatica nei ratti maschi adulti.
Introduction
La competizione intraspecie si verifica quando i membri della stessa specie competono per una risorsa limitata allo stesso tempo1. Al contrario, la competizione interspecie si verifica tra membri di due specie diverse2. La competizione intraspecie è divisa in due tipi, tra cui l’interferenza (adattata) e lo sfruttamento (concorso), e sorge a seconda del tipo di risorsa in contesa, come cibo e territorio3.
L’esistenza di gerarchie sociali è impossibile senza relazioni dominante-sottomessa (DSR). La dominanza si presenta come “vincente” e la subordinazione come “perdente” all’interno di coppie di animali4. Tuttavia, i DSR appaiono non solo in coppia, ma anche in gruppi di tre o più. Nel 1922, Thorleif Schjelderup-Ebbe descrisse la gerarchia di dominanza nei polli domestici. I principali segni distintivi tra gli animali dominanti e subordinati erano il tempo trascorso all’alimentatore e il comportamento aggressivo. La gerarchia di dominanza è divisa in due forme: lineare e non lineare5. La dominanza lineare coinvolge due gruppi, A e B. In questo paradigma di relazioni transitive6, il gruppo A domina il gruppo B, o il gruppo B domina il gruppo A. La dominanza non lineare si verifica quando esiste almeno una relazione circolare: A domina B, B domina C e C domina A7.
Esistono modelli per valutare il comportamento dominante-sottomesso per diverse specie, tra cui roditori, uccelli8, primati non umani 9,10,11 e umani 12. Il metodo dominante-sottomesso è ben rappresentato in letteratura ed è stato applicato come modello per valutare mania e depressione13, nonché l’attività dei farmaci antidepressivi14. Questo modello è stato utilizzato per studiare lo stress precoce della vita dopo la separazione materna in ratti adulti15. I paradigmi DSR possono essere suddivisi in tre modelli: la riduzione del modello di comportamento dominante13,16, la riduzione del modello di comportamento sottomesso 14 e il modello di inversione della clonidina della dominanza17.
Questo studio dimostra un’indagine sulla DSR attraverso compiti basati sulla competizione alimentare. I vantaggi di questo metodo sono la sua facile riproducibilità e la capacità di osservare e analizzare accuratamente il comportamento dominante-sottomesso. Inoltre, il compito comportamentale dominante-sottomesso si basa sul cibo piuttosto che sul territorio, a differenza dei compiti comportamentali comparabili, il che rende questo compito comportamentale più economico e più semplice e i ricercatori non hanno bisogno di sottoporsi a una formazione complicata per eseguire il compito ed elaborare i dati.
L’obiettivo generale del presente studio è dimostrare lo sviluppo di DSR dopo trauma cranico (TBI). Il trauma cranico è associato a menomazioni sociali, depressione e ansia. Il modello di induzione del trauma cranico è un modello standard semplice ed efficace che prevede l’induzione di lesioni cerebrali traumatiche con un dispositivo a percussione fluida18,19.
Protocol
Representative Results
Discussion
Studi clinici indicano che la lesione cerebrale può aumentare il rischio di disturbi psichiatrici26,27. Inoltre, TBI colpisce lo sviluppo del comportamento sociale28,29. In questo protocollo, il modello TBI ha avuto un effetto sulla presentazione del comportamento dominante-sottomesso. Il comportamento dominante-sottomesso si è manifestato in termini di tempo trascorso sull’alimentatore e chi è venuto …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il lavoro svolto fa parte della tesi di dottorato di Dmitry Frank.
Materials
| 2% chlorhexidine in 70% alcohol solution | SIGMA – ALDRICH | 500 cc | For general antisepsis of the skin in the operatory field |
| 4 boards of different thicknesses (1.5 cm, 2.5 cm, 5 cm and 8.5 cm) | This is to evaluate neurological defect | ||
| 4-0 Nylon suture | 4-00 | ||
| Bottles | Techniplast | ACBT0262SU | |
| Bupivacaine 0.1 % | |||
| Diamond Hole Saw Drill 3 mm diameter | Glass Hole Saw Kit | Optional. | |
| Digital Weighing Scale | SIGMA – ALDRICH | Rs 4,000 | |
| Dissecting scissors | SIGMA – ALDRICH | Z265969 | |
| Ethanol 99.9 % | Pharmacy | 5%-10% solution used to clean equipment and remove odors | |
| Fluid-percussion device | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended. | |
| Gauze Sponges | Fisher | ||
| Gloves (thin laboratory gloves) | Optional. | ||
| Heater with thermometer | Heatingpad-1 | Model: HEATINGPAD-1/2 | No specific brand is recommended. |
| Horizon-XL | Mennen Medical Ltd | ||
| Isofluran, USP 100% | Piramamal Critical Care, Inc | NDC 66794-017 | Anesthetic liquid for inhalation |
| Logitech Webcam Software | Logitech | 2.51 | Software for video camera |
| Operating forceps | SIGMA – ALDRICH | ||
| Operating Scissors | SIGMA – ALDRICH | ||
| PC Computer for USV recording and data analyses | Intel | Intel core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system | |
| Plexiglass boxes linked by a narrow passage | Two transparent 30 cm × 20 cm × 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm × 15 cm × 60 cm passage | ||
| Purina Chow | Purina | 5001 | Rodent laboratory chow given to rats, is a lifecycle nutrition that has been used in biomedical research |
| Rat cages (rat home cage or another enclosure) | Techniplast | 2000P | No specific brand is recommended |
| Scalpel blades 11 | SIGMA – ALDRICH | S2771 | |
| SPSS | SPSS Inc., Chicago, IL, USA | A 20 package | |
| Stereotaxic Instrument | custom-made at the university workshop | No specific brand is recommended | |
| Timing device | Interval Timer:Timing for recording USV's | Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats | |
| Video camera | Logitech | C920 HD PRO WEBCAM | Digital video camera for high definition recording of rat behavior under dominant submissive test |
References
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