脑声问答（110）期丨什么是啮齿动物接近行为？

脑声常谈

2024-11-13 08:40发布于上海科普领域创作者

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接近行为是小鼠社会行为的一个重要组成部分，它对小鼠的社会交往能力有显著影响。通过接近行为，小鼠能够与同伴进行亲密接触、交流信息、建立社会等级和关系，以及进行繁殖活动。研究表明，小鼠通过接近行为可以感知同伴的状态，并通过社交互动来获取环境信息、发展社会关系，更好地融入群体，提高生存率。此外，接近行为还与共情行为相关，例如，小鼠会通过接近行为来安慰处于痛苦中的同伴。在行为分析中，接近行为常用于评估小鼠的社会偏好和社交能力，是理解小鼠社交行为的关键指标之一。
动物和母婴分离：
怀孕14天的C57BL/6N雌鼠随机分配到对照组或母婴分离组，并且单独饲养在12小时的光照/黑暗周期中（灯光在早上8点开启），在温度控制设施中（23°C）和55%的相对湿度。MS组的幼崽从P1到P14每天在9:30至18:00之间的不确定时间进行3小时的母婴分离。首先将母鼠从它们的家笼中移出，并放置在相同的新笼中直到分离期结束。所有幼崽都被单独放置在一个杯子里，杯子放在一个保持在32°C的加热垫上。在分离期结束时，幼崽被放回它们的家笼中，随后与母鼠团聚。对照组的幼崽在断奶前未受干扰地与母鼠待在一起，除了每周清洁一次笼盒。所有幼崽在P21断奶，并按3-4只同性别的组合饲养。
群体住房条件下的行为分析：
行为实验之前，在每只小鼠在背部标记了小鼠ID。在红外照明下拍摄红外图像（每秒10帧），并在群体住房条件下检测精确的个体小鼠定位在XY坐标下。在实验中，小鼠ID偶尔会在长期群体住房期间从图像中消失（例如，当小鼠重叠或它们的身体倾斜时）。    
行为分析在雄性小鼠10-14周大时开始。在行为测试中，四只之前未接触过的成年雄性小鼠从第一天的20:00开始被放置在一个实验笼中，并连续观察4天。在实验中，使用了三种不同的小鼠组合，即四只对照组小鼠（仅Ctrl）、四只MS小鼠（仅MS），以及两只Ctrl小鼠和两只MS小鼠（混合）。作者使用了两个笼子进行Ctrl-only住房条件，三个笼子进行MS-only住房条件，以及六个笼子进行Mix住房条件，因此总共在Ctrl-only条件下使用了Ctrl n=8，在MS-only条件下使用了MS n=12，在Mix条件下使用了Ctrl n=12和MS n=12。
图片
Fig1 婴分离和行为分析实验设计
(A) 母婴分离和行为分析的时间表。(B) 母婴分离范式的插图。(C) 群体住房条件下行为分析的示意图。每只小鼠的背部都标记了小鼠ID。四只之前未接触过的成年雄性小鼠被放置在一个实验笼中。(D) 行为分析组合（住房条件）的插图，共4只小鼠。(E) 代表性的静态图像，展示了作者的系统检测到的每个小鼠ID
个体间距离:    
首先，计算了每个笼子中所有小鼠对（每笼6对）的个体间距离，逐帧计算。通过将关注点放在一只小鼠（焦点小鼠）上，计算其与另外三只小鼠的个体间距离的平均值，以计算在每个黑暗/光照阶段（各12小时）或每天的1小时时间段内的个体间距离。在混合住房条件下，还计算了与笼内其他Ctrl和MS小鼠的个体间距离的平均值（例如，对于MS小鼠，与另一只MS小鼠（MS–MS）的距离被视为同一实验笼中另一只MS小鼠的距离，而与Ctrl小鼠（MS-Ctrl）的距离则是与两只Ctrl小鼠的距离）。
接近行为：
“社交互动区域”被定义为围绕小鼠ID的60毫米半径内的圆形区域。“接近行为”被定义为一只小鼠进入另一只个体的互动区域（即两只小鼠之间的个体间距离小于60毫米）。“接近的小鼠”被定义为在比较两只小鼠的移动时，在最后一秒（10帧）内移动了更长距离的小鼠。个体小鼠的“接近总数”被计算为每天的黑暗/光照阶段（各12小时）或1小时时间段内，对同一实验笼中其他三只小鼠的接近次数之和。“接近的百分比”被计算为比率；对同一组的小鼠，即Ctrl小鼠接近另一只Ctrl小鼠或MS小鼠接近另一只MS小鼠的次数除以对所有三只笼伴的接近次数。在混合住房条件下，由于两只Ctrl小鼠和两只MS小鼠在同一个笼子里，除了被研究的小鼠之外的同组小鼠在三个笼伴中是单一的小鼠。因此，接近百分比的机会水平为33.3%。在新环境中（实验开始后3小时）或每天的黑暗/光照阶段（各12小时）或1小时时间段内，计算“接近总数”和“接近百分比”的30分钟时间段。

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文献引用：

  • Endo, N., Makinodan, M., Mannari-Sasagawa, T. et al. The effects of maternal separation on behaviours under social-housing environments in adult male C57BL/6 mice. Sci Rep 11, 527 (2021).    
  • Endo, N. et al. Multiple animal positioning system shows that socially-reared mice influence the social proximity of isolation-reared cagemates. Commun. Biol. 1, 225 (2018).
  • Endo, N. et al. Characterization of behavioral phenotypes in the BTBR T+ Itpr3tf/J mouse model of autism spectrum disorder under social housing conditions using the multiple animal positioning system. Exp. Anim. 68, 319–330 (2019).  

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