Burada, çeşitli nörolojik bozukluklar ve hastalıklarda bozulduğu bilinen farelerde yuva kurma davranışını ölçmek için bir protokol sıyoruz. Bu protokol, dört malzemenin yararını inceler ve testin geçerliliğini ve güvenilirliğini artırarak puanlamada rater anlaşmasını ölçme fırsatı sunar.
Yuva oluşturma, laboratuvar ortamlarında yetiştirilse bile, erkek ve dişi kemirgenlerde doğuştan gelen bir davranıştır. Bu nedenle, birçok araştırmacı kemirgenler sentetik ve / veya doğal malzemeler (ip, doku, pamuk, kağıt ve saman gibi) genel refahı bir göstergesi olarak ve yardımcı değerlendirme olarak biliş olası düşüş tahmin etmek için sağlar. Genellikle, yuva oluşturmama gibi iç içe geçme davranışlarındaki değişiklikler, sağlık veya refahta bir değişikliğe işaret eder. Buna ek olarak, yuvalama davranışı birçok çevresel ve fizyolojik zorlukların yanı sıra patolojik hastalık durumları altında yatan birçok genetik mutasyonlar duyarlıdır. Aşağıdaki protokol, dört tür iç içe malzemenin kullanımını inceleyen bir iç içe geçme davranışı paradigmasını açıklar. Buna ek olarak, protokol, yuvalar pamuk kareler, kağıt bükümleri ve yumuşak cob gibi diğer yaygın yuvalama malzemeleri ile karşılaştırıldığında parçalanmış kağıttan inşa edildiğinde, oranlar arası güvenilirliğin daha yüksek olduğunu göstermek için sınıf içi korelasyonlar kullanır Yatak. Bu değerlendirme için seçilen metodoloji ve istatistiksel hususlar (örn. sınıf içi korelasyon) farelerin yaşam kalitesini değerlendiren deneyler yapanların ilgisini çekebilir.
Yuva inşası kuşlar, balıklar, kemirgenler ve büyük maymunlar gibi birçok hayvanda doğuştan gelen bir davranıştır ve azalmış esenlik ve engellilik ile karakterize nörolojik hastalıklar ve bozukluklar çalışmalarında potansiyel yararı için daha fazla dikkat çekiyor günlük yaşam aktiviteleri1. Fareler, hem erkek hem de dişi, üreme amaçlı benzer büyüklükte yuvalar inşa, ısı koruma, ve barınak; daha da önemlisi, laboratuvarayarlarında2 yükseltilmiş bile bunu yapmaya devam . Hess, Petrovich ve Goodwin3 biyolojik olarak uygun uyaranların yuvalama gibi biyolojik olarak uygun davranışları teşvik etmek için çok önemli olduğunu savunuyorlar; ancak, saman, kenevir, pamuk ipi, kağıt şeritler, pamuk diş topları ve preslenmiş pamuk kareler gibi doğal ve yapay malzemelerin çeşitli, yuva bina davranışı değerlendirmek için kullanılmıştır2. Bu iç içe geçme davranışlarındaki değişiklikler (örneğin, sağlanan malzemeden yuva oluşturulamaz) genellikle sağlık veya refahtaki bir değişimi gösterir. Çoğu durumda, yuva bina eksikliği olumsuz refahı etkileyen çeşitli faktörlere atfedilir. Farelerde yuva oluşturma kalitesini etkili bir şekilde düşüren bu tür örnekler arasında aşırı sıcaklık; ağrılı stimülasyon; indüklenen hastalık ve enfeksiyon; genetik mutasyonlar; ve medial preoptik alanlarda beyin lezyonları, septum, ve hipokampus4,5,6.
Alzheimer hastalığı beyin dokusu kaybı ile karakterize ilerleyici bir nörodejeneratif hastalıktır, ekstrasellüler amiloid-β plakbirikimi, ve hücre içi nörofibrillary tangles oluşan hiperfosforile mikrotübül ilişkili protein, tau7. Ayrıca, Alzheimer hastalığı ile karakterizedir, en önemlisi, öğrenme ve hafıza ve günlük yaşam faaliyetlerinin bozuklukları açıkları. Farelerde, günlük yaşam faaliyetleri yaygın sirkadiyen tekerlek çalışan üzerinden incelenir8,9,10,11, yuvalama gibi yeni alternatifler rağmen, popülaritesi artmaktadır. Yuvalamanın, alzheimer hastalığının risk faktörleri ve/veya nedenleri olarak tanımlanan manipülasyonlara (örn. genetik mutasyonlar, çevresel stres faktörleri) karşı hassas olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, iç içe alzheimer hastalığının bu özelliklerini model birçok fare suşları ek veya tamamlayıcı bir tsay olarak kullanılabilir. Örneğin, Deacon ve meslektaşları12 İsveç amiloid öncüprotein (APPswe) ve presenilin 1 (PS1) genetik mutasyonlar ile Tg2576 farelerin yuva bina ölçülür. Grup bünyesinde ki Tg2576 fareler tarafından yapılan yuvaların kalitesi, hem 3 hem de 12 aylıkken yabani tip kontrollerinden önemli ölçüde daha kötüydü. Bu bulgularla uyuşan Filali ve ark.13, tek başına barındırılan APPswe/PS1 erkek farelere 5 x 5 cm pamuktan iki parça verilen 1 – 5 (1 = nestlet dokunmadı, 5 = mükemmele yakın bir yuva) olarak derecelendirilen önemli ölçüde daha fakir yuvalar yapıldığını bildirmiş. Transgenik fareler, vahşi tip benzerlerine kıyasla 6, 9 ve 12 aylıkken sürekli olarak daha kötü yuvalar inşa ettiler ve bazı durumlarda Appswe/PS1 fareler sağlanan pamuktan yuva yapmayı tamamen başaramadılar.
Bizim laboratuvar önceki araştırma wildtype C57BL / 6J fareler CRND8 ve CRND8/E4 fareler9ile karşılaştırıldığında pamuk kareler dışında önemli ölçüde daha iyi yuvalar inşa göstermiştir . Ancak, preslenmiş pamuk kareler kullanarak deneylerin çoğunluğu değişken gibi görünüyor, wildtype fareler yuvalama çok düşük puanlar göstermesi bekleniyor transgenik fareler e göre beklenen yüksek puanları göstermek için başarısız2, kısmen yol açabilir tahmini parametreler (yani, ortalama farklılıklar) ve istatistiksel anlamlılık farklılıklarının eksikliği. Farklılıkların eksikliği kısmen farelerin yetersiz yaşlanmaveya yuvalama için ayrılan zaman nedeniyle olabilir. Alternatif olarak, iç içe malzeme ek bir sorun olabilir, hatta fare zorlanma ile etkileşime olabilir malzeme nin miktarı ve türü, araştırmacıların metodolojik tercihleri nedeniyle daha fazla değişkenlik ile sonuçlanan. Örneğin, Robinson-Junker ve iş arkadaşları14 farklı boyutlarda işlenmiş veya işlenmemiş yatak malzemesi (örneğin, küçük veya büyük pullar) C3H/HeNCrl farelere ve balb/cAnNCrl farelere, sırasıyla kötü ve güçlü olarak gözlenen yuva inşaatçılar. İşlenmemiş yatak lar sağlandığında, C3H fareleri BALB/c farelerine kıyasla daha az karmaşık, ancak kaliteli yuvalarda benzer bir yapı inşa ettiler. Aynı şekilde, Martin ve meslektaşları15 geyik fareler, farklı evrimsel farklılıklar (yani, ağaçlarda yuva olasılığı daha yüksektir mus musculus türlerinin uzak bir akrabası verilen farklı yuva malzemeleri yuva karmaşıklığı karşılaştırıldı ve underbrush ve esaret daha aktif), ama ortak laboratuvar fareleri olarak benzer hayvancılık bakım almak ve herhangi bir mevcut yumuşak, lifli malzeme16,17,18yuva inşa . Ev kafesinde yavrulu dişiler ve yetiştiriciler erkeklere göre daha karmaşık yuvalar inşa etti ve yazarlar bu davranış farklılıklarıgeyik farelerde progesteron konsantrasyonlarında ilişkili değişiklikler nedeniyle olabileceğini düşündürmektedir15. Daha da önemlisi, fareler kahverengi kağıttan ve ardından pamuklu karelerden oluşan daha karmaşık yuvalar inşa etmişler ve en az karmaşık yuvalar beyaz kağıt ve dağınık mini-pamuk karelerden yapılmıştır.
Yuvalamanın artan popülaritesine rağmen, bilimsel olarak geçerli, uygun maliyetli ve zamana duyarlı uygulamalarla ilgili hususlar asgari düzeyde tartışılmaktadır. Söz konusu metodolojik ve ekonomik zorluklar göz önüne alındığında, bu protokol farklı yuvalama malzemelerinin yarar araştırır – pamuk kareler, kağıt katlanmış, parçalanmış kağıt, ve işlenmiş yatak – yuvalama davranışı. Özellikle, hem yaşlı C57BL/6J wildtype kontrolleri ve Alzheimer hastalığı APOE e4 fareler için yuvalama kalitesi malzeme etkileşimleri ile herhangi bir potansiyel genotip araştırmak için tüm yuvalama malzemeleri sağladı. Ayrıca, deney farklı malzemelerden inşa yuvaların kurlar arası güvenilirliğini değerlendirmek için çalıştı. Birlikte ele alındığında, bu protokol, yuva kalitesi ve skorer anlaşma açısından, iç içe geçen testin geçerliliğini ve güvenilirliğini artırmak amacıyla, bu örnekteki bir iç içe malzemenin -parçalanmış kağıt- üstünlüğünü göstermektedir.
Yuvalama evrimsel açıdan önemli bir kemirgen davranışıdır ve farelerde günlük yaşam ve genel esenlik aktivitesini değerlendirmek için kullanılmıştır2. Testi yürütme kolaylığı, güvenilirliği ve yüz geçerliliği yuvalama, sirkadiyen ritim ve tımar gibi birçok davranışsal testin pratik bir tamamlayıcısı haline gelir. Ancak, iç içe geçme laboratuvarda daha yaygın olarak kullanılmaya devam ettikçe, iç içe geçme artışını gerçekleştirmek, ölçmek ve yorumlamak için çeşitli kombinasyonlar kullanılır. Bu nedenle, daha fazla araştırma yuvalama için en iyi metodolojik ve pratik olarak sağlam prosedürleri keşfetmek için gereklidir, bu nedenle, test geçerliliği ve güvenilirliği maliyetler, test zamanı ve test yükünü azaltan diğer prosedürler için feda edilmez .
Yuva oluşturma kalitesi, sağlanan yatak tipine ve genotiplere karşı gerçekten hassastır. Genel olarak, yabani fareler yuvalama malzemesi ne olursa olsun APOE e4 farelere göre önemli ölçüde daha iyi yuvalar inşa; ancak, hem wildtype hem de APOE e4 fareler diğer üç yuvalama malzeme ile karşılaştırıldığında parçalanmış kağıt tan önemli ölçüde daha kaliteli yuvalar inşa. Diğer çalışmalar parçalanmış kağıt ile ilgili doğrulayıcı kanıt sağlar: fareler preslenmiş pamuk kareler, doku ve aspen yatak33ile daha parçalanmış kağıt şeritler dışında daha karmaşık yuvalar inşa . Ayrıca, parçalanmış kağıt şeritleri dışında inşa yuvaları nitel olarak daha “natüralist” bu yuva kendisi şekli ve yuva boşluğu çevresindeki duvarların yüksekliği ile karakterize diğer malzemelerden yapılmış daha olarak değerlendirilmiştir bir kubbe oluşturmak için sipariş6,33. Bu nedenle, bu test için uygun malzeme seçimi daha iyi nispeten kontrollü bir ortamda doğal davranış gözlemlemek için önemlidir, yani, laboratuvar ayarı. Daha da önemlisi, bu protokol 9 -12 aylıkken yuvalamayı bir kez değerlendirmiş olsa da, yuvalamanın birkaç yaşta yapılması gerektiğini vurguluyoruz. Bu protokolün basitliği, ideal olarak nörodejenerasyona eşlik eden açıkların başlangıcından önce birkaç kez yapılmasına izin verir. Tekrarlanan ölçümler, azalmış yuvalama yeteneğinde nörodejenerasyonun olası nedensel rolünü belgeleme fırsatı nı karşılar.
Doğal yuva oluşturma farklı arka plan suşları fareler arasında farklı olduğu gösterilmiştir34, ve bu nedenle, genel kalite ve yuva şekli ilgi transgeni nedeniyle farklı olabilir, ama arka plan zorlanma nedeniyle. Örneğin, C57BL/6 farelerinin ataları “delik” nesters olarak kabul edilirken, BALB/C farelerinin ataları “yüzey” nesters35olarak kabul edildi. C3H arka plan üzerinde fareler veya bu tür ile haçlar, graybeal ve ark kullanılan E4 ile hibrid C3H/He-C57BL/6 gibi9 da kötü nesters olarak kabul edilir; bu nedenle, araştırmacılar kuvvetle transgenik fareler ile aynı arka plan üzerinde kontrol fareleri kullanarak düşünmelisiniz, hangi genel transgen doğrudan artıracak(lar), arka plan yerine, nörodejenerasyon ve yuva sonraki açıkları davranış oluşturma.
Bazı deneyler genellikle yuvanın karmaşıklığını niteliksel olarak yargılamak için tek bir golcü kullanır; ancak, daha fazla golcü ler ve daha da önemlisi, golcüler deneysel koşullara kör dahil etmek için argüman olun. Bu yaklaşım la, üç bağımsız, kör golcü ve temel eğitim ile, yüksek sınıflar arası güvenilirlik göstergesi olan yüksek sınıf içi korelasyon lar elde golcüler arasındaki anlaşmayı değerlendirmek için bir sınıf içi korelasyon kullandık. ve yuva kalitesi ile ilgili güçlü bir anlaşma. Ayrıca, rendelenmiş kağıt ve pamuk karelerden oluşan yuvaların puanları en yüksek sınıf içi korelasyona sahipti, bu da daha güçlü bir anlaşmanın ve golcüler arasında daha fazla tutarlılığın göstergesidir. Güçlü anlaşma aynı zamanda birden fazla puanın birlikte ortalamasını almak için de gerekçe sağlar, davranışsal araştırmalarda gelişigüzel uygulanan bir strateji. Bu strateji daha fazla birey ve muhtemelen yuva ları puanlamak için daha fazla zaman gerektirmesine rağmen, yuvalama gibi nitel değerlendirmelerde önyargıyı etkili bir şekilde azaltır.
Bu testte kullanılan yuvalama malzemeleri yumuşak cob yatak dışında fiyat olarak yaklaşık eşitti. Yuvalama için ticari yataklar bazı deneyciler için ekonomik açıdan becerikli olabilir; ancak, Martin ve ark.15 not pamuk kareler, buruşuk kağıt gibi diğer malzemelerle karşılaştırıldığında, satın almak için mevcut en pahalı malzemelerden biri. Bu kolay kullanılabilirlik, depolama ve yönetim nedeniyle olabilir, ancak diğer araştırmacılar benzer geçerli ve güvenilir malzemeler için tercih edebilir, özellikle bir tesiste hayvanların çok sayıda meydan, yuvalama denemeleri sayısı, zaman kısıtlamaları puanlama yuvaları ve yüksek kafes maliyetleri. Böylece, parçalanmış kağıt daha uygun ve uygun bir seçenek olabilir. Buna ek olarak, yöntemimiz için veri yakalama hemen yapılabilir (yani, bizzat puanlama), fotoğraflar kayıt için yüksek düşünülmelidir rağmen, kaydetmek ve yuvaları yeniden ölçmek için, inter-ve intra-rater değerlendirmek amacıyla istenirse daha sonraki zamanlarda güvenilirlik. Belirtildiği gibi, bu metodolojik olarak sağlam prosedürler genellikle göz ardı edilir gibi, anlaşma için değerlendirmek için “test, yeniden test” uygulamaları için birden fazla golcü dahil vurgulamak.
Sonuç olarak, bu değerlendirmeiçin metodoloji ve istatistiksel hususların (örn. sınıf içi korelasyon) farelerde yaşam kalitesini, genel refahı nı ve günlük yaşam faaliyetlerini değerlendiren deneyleriçin ilgi çekici olabileceğine inanıyoruz.
The authors have nothing to disclose.
Biz Kevin Quant, Mario Martinez ve Edwin Portillo yuvaları puanlama için teşekkür etmek istiyorum, Rachel Barkey filme hazırlık yardımcı olmak için, ve Stephen Lippi ve Deborah Neely bu el yazması redreading için. Ayrıca bu deney için kafeslerin maliyetlerini karşılamak için Psikoloji Bölümü teşekkür etmek istiyorum, ve Krasnow Enstitüsü Hayvan Tesisi bekçileri destek için.
Corncob bedding | Envigo | 7092 | 1/8 in bedding for cotton squares, shredded paper, and paper twist trials |
Cotton Squares | Envigo | Iso-Blox | |
Diamond Twists | Envigo | 7979C.CS | Paper twists used in protocol |
Mouse – APOE4 e4 | Jackson Laboratories | #012307 | Homozygous APEO4 e4 mouse bred with hemizyous J20 mouse |
Mouse – C57BL/6J | Jackson Laboratories | #000664 | Wildtype mouse for controls |
Mouse – J20 | Jackson Laboratories | #006293 | Hemizygous mouse bred with the homozygous APOE e4 mouse to generate cross |
Rstudio | R Core Team | V1.1.463 | Run with R version 3.5.3 (2019-03-11) — "Great Truth". Note: additional R Packages are included in provided code and can be installed from CRAN |
Soft Cob | Envigo | 7087C |