Avaliação do Comportamento Dominante-Submisso em Ratos Adultos Após Traumatismo Cranioencefálico

Summary

O presente protocolo descreve um modelo de traumatismo cranioencefálico induzido por percussão fluida em ratos, seguido por uma série de testes comportamentais para compreender o desenvolvimento do comportamento dominante e submisso. A utilização desse modelo de traumatismo cranioencefálico em conjunto com testes comportamentais específicos possibilita o estudo dos prejuízos sociais após a lesão cerebral.

Abstract

A competição por recursos como comida, território e parceiros influencia significativamente as relações dentro das espécies animais e é mediada por hierarquias sociais que muitas vezes são baseadas em relações dominantes-submissas. A relação dominante-submisso é um padrão de comportamento normal entre os indivíduos de uma espécie. O traumatismo cranioencefálico é uma causa frequente de prejuízo na interação social e na reorganização das relações dominante-submissa em pares de animais. Este protocolo descreve o comportamento submisso em ratos machos adultos da raça Sprague-Dawley após a indução de traumatismo cranioencefálico usando um modelo de percussão fluida em comparação com ratos virgens através de uma série de testes dominante-submissos realizados entre 29 dias e 33 dias após a indução. O teste de comportamento dominante-submisso mostra como a lesão cerebral pode induzir comportamento submisso em animais que competem por comida. Após o traumatismo cranioencefálico, os roedores foram mais submissos, como indicado por passarem menos tempo no comedouro e terem menor probabilidade de chegar primeiro ao cocho em comparação com os animais controle. De acordo com esse protocolo, o comportamento submisso se desenvolve após traumatismo cranioencefálico em ratos machos adultos.

Introduction

A competição intraespécie ocorre quando membros de uma mesma espécie competem por um recurso limitado ao mesmo tempo¹. Em contraste, a competição interespécies ocorre entre membros de duas espécies diferentes². A competição intraespécies é dividida em dois tipos, incluindo interferência (adaptada) e exploração (competição), e surge dependendo do tipo de recurso em disputa, como alimento e território³.

A existência de hierarquias sociais é impossível sem relações dominantes-submissas (DSRs). A dominância apresenta-se como “ganhar” e a subordinação como “perder” dentro de pares de animais⁴. No entanto, os DSRs aparecem não apenas em pares, mas também em grupos de três ou mais. Em 1922, Thorleif Schjelderup-Ebbe descreveu a hierarquia de dominância em galinhas domésticas. Os principais sinais de distinção entre os animais dominantes e subordinados foram o tempo de comedouro e o comportamento agressivo. A hierarquia de dominância é dividida em duas formas: linear e não linear⁵. A dominância linear envolve dois grupos, A e B. Nesse paradigma de relações transitivas⁶, o grupo A domina o grupo B, ou o grupo B domina o grupo A. A dominância não linear ocorre quando há pelo menos uma relação circular: A domina B, B domina C e C domina A⁷.

Existem modelos de avaliação do comportamento dominante-submisso para diferentes espécies, incluindo roedores, aves⁸, primatas não humanos 9,10,11 e humanos ¹². O método dominante-submisso está bem representado na literatura e tem sido aplicado como modelo para avaliar mania e depressão¹³, bem como a atividade de drogas antidepressivas¹⁴. Esse modelo tem sido utilizado para investigar o estresse de vida precoce após a separação materna em ratos adultos¹⁵. Os paradigmas do DSR podem ser divididos em três modelos: o modelo de redução do comportamento dominante^13,16, o modelo de redução do comportamento submisso ¹⁴ e o modelo de reversão de dominância da clonidina¹⁷.

Este estudo demonstra uma investigação da DSR por meio de tarefas baseadas na competição alimentar. As vantagens desse método são sua fácil reprodutibilidade e a capacidade de observar e analisar com precisão o comportamento dominante-submisso. Além disso, a tarefa comportamental dominante-submissa depende mais da comida do que do território, ao contrário das tarefas comportamentais comparáveis, o que torna essa tarefa comportamental mais barata e simples e os pesquisadores não precisam passar por treinamento complicado para executar a tarefa e processar os dados.

O objetivo geral do presente estudo é demonstrar o desenvolvimento de DSR após traumatismo cranioencefálico (TCE). O TCE está associado a prejuízos sociais, depressão e ansiedade. O modelo de indução de TCE é um modelo padrão simples e eficaz que envolve a indução de traumatismo cranioencefálico com dispositivo de percussão fluida^18,19.

Protocol

Os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados com Animais da Universidade Ben-Gurion do Neguev.Os experimentos foram realizados seguindo as recomendações das Declarações de Helsinque e Tóquio e das Diretrizes para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório da Comunidade Europeia. Ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley, pesando entre 300 e 350 g, foram utilizados no presente estudo. Os animais foram alojados à temperatura ambiente de 22 °C ± 1 °C e umidade de 40%-60% com ciclos claro-escuro.</…

Representative Results

Avaliação do escore de gravidade neurológicaOs déficits neurológicos foram avaliados em ratos machos após TCE usando o SNE. Os ratos foram divididos em dois grupos: um grupo TCE e um grupo controle. O grupo controle foi submetido à cirurgia simulada. O SNE permitiu a avaliação da função motora e alteração do comportamento por meio de um sistema de pontos22,23; um escore de 24 indicou disfunção neurológica grave, e um escore de…

Discussion

Estudos clínicos indicam que a lesão cerebral pode aumentar o risco de transtornos psiquiátricos^26,27. Além disso, o TCE afeta o desenvolvimento do comportamento social^28,29. Nesse protocolo, o modelo de TCE teve efeito na apresentação do comportamento dominante-submisso. O comportamento dominante-submisso manifestou-se em termos de tempo gasto no comedouro e quem chegou primeiro ao comedouro.

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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