Soziales Verhalten bei Mäusen: Konkurrenz und Hierarchien
Forschung zeigt Einblicke in soziale Konkurrenz und Rangordnung bei Mäusen.
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Inhaltsverzeichnis
Tiere, einschliesslich Menschen, kämpfen oft miteinander und kooperieren für ihr Überleben. Diese Verhaltensweisen helfen dabei, soziale Gruppen und Hierarchien zu bilden, wodurch Individuen Partner, Nahrung und Territorien finden können. In diesen sozialen Strukturen haben Tiere mit höherem Rang normalerweise zuerst Zugang zu Ressourcen, was zu weniger Kämpfen unter den Gruppenmitgliedern führt. Allerdings können Probleme beim Erkennen des sozialen Status zu hirnbezogenen Problemen bei Menschen und Tieren führen.
Während Menschen und Primaten klare soziale Verhaltensweisen zeigen, bieten auch kleinere Tiere wie Mäuse und Ratten wichtige Einblicke in das Verständnis des sozialen Verhaltens. Mäuse und Ratten leben in Gruppen und konkurrieren oft um Nahrung und Platz, was sie zu guten Objekten für die Forschung macht. Zu untersuchen, wie Mäuse miteinander interagieren, hilft uns, mehr über ihre soziale Struktur zu erfahren.
Konkurrenz und soziale Hierarchien
Um die Konkurrenz unter Mäusen zu studieren, verwenden Forscher oft einfache Tests. Ein gängiger Test ist der Röhrentest, bei dem zwei Mäuse versuchen, gleichzeitig in einen engen Raum zu gelangen. Die Maus, die zuerst durchkommt, gilt als Gewinner, während die andere als Verlierer gilt. Eine weitere Methode ist der Warmplatz-Test, bei dem Mäuse um einen kleinen warmen Bereich in einer kalten Umgebung konkurrieren.
Allerdings funktionieren viele Tests, die für grössere Tiere wie Ratten konzipiert wurden, nicht gut für kleinere Tiere wie Mäuse. Mäuse sind weniger tolerant und hierarchischer als Ratten, was ihre Konkurrenzverhalten schwieriger zu verfolgen macht. Bis vor kurzem wurden nur wenige Tests zur Nahrungs-Konkurrenz speziell für Mäuse entwickelt.
Obwohl Forscher einige Tests entwickelt haben, bleiben Herausforderungen bestehen. Zum Beispiel kann das Rangverhältnis unter Mäusen schwanken, und es kann schwierig sein, ihr Verhalten aus Videos zu interpretieren. Zudem ist nicht immer klar, warum eine Maus die andere schlägt. Faktoren wie Stärke und Motivation könnten die Ergebnisse beeinflussen und zu unterschiedlichen Resultaten führen.
Entwicklung des Food Pellet Competition Test (FPCT)
Um diese Lücken zu schliessen, haben Forscher einen neuen Test namens Food Pellet Competition Test (FPCT) entwickelt. Dieser Test ermöglicht es zwei Mäusen, um ein Futterpellet zu konkurrieren, ohne physischen Kontakt, was ihn friedlicher und einfacher zu analysieren macht. Neben dem FPCT verwendeten die Forscher auch den Röhrentest und den Warmplatz-Test, um die sozialen Ränge der Mäuse zu bestätigen.
Im FPCT konkurrieren zwei Mäuse um ein verstecktes Futterpellet, nachdem sie für kurze Zeit von Nahrung ausgeschlossen wurden. Jedes Mal, wenn die Mäuse konkurrieren, wird der Gewinner anhand der ersten Maus identifiziert, die das Pellet bekommt. Der Test bewertet nicht nur die Mäuse, sondern bestätigt auch ihren Status durch die Verwendung des Röhrentests und des Warmplatztests.
Rangordnung männlicher Mäuse
Um die Wirksamkeit des FPCT zu testen, führten Forscher Versuche mit männlichen Mäusen durch. Über vier Tage hinweg konkurrierten Paare von männlichen Mäusen um Nahrung. In den meisten Fällen gewann eine Maus konsistent in verschiedenen Versuchen. Die Ergebnisse zeigten eine starke Konsistenz, was darauf hindeutet, dass das FPCT effektiv die sozialen Stellungen von männlichen Mäusen einstuft.
In einem weiteren Teil des Experiments wollten die Forscher herausfinden, welche Faktoren die Ergebnisse der Wettbewerbe beeinflussten. Sie stellten sicher, dass Alters- und Gewichtsunterschiede kontrolliert wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass Motivation eine bedeutende Rolle dafür spielte, ob eine Maus gewann oder verlor, unabhängig von physischen Faktoren.
Rangordnung weiblicher Mäuse
Als Nächstes wendeten sich die Forscher weiblichen Mäusen zu, um zu sehen, ob auch sie soziale Hierarchien zeigten. Wie die männlichen Mäuse konkurrierten die Weibchen im FPCT, Röhrentest und Warmplatztest. Die Ergebnisse zeigten, dass weibliche Mäuse ähnliche Muster der sozialen Rangordnung wie ihre männlichen Gegenstücke aufwiesen, was darauf hindeutet, dass die Hierarchie nicht ausschliesslich vom Geschlecht abhängt.
Trotz der Annahme, dass weibliche Tiere weniger wettbewerbsfähig sein könnten, deuteten die Daten darauf hin, dass auch weibliche Mäuse stabile soziale Ränge hatten. Diese Erkenntnis unterstrich, dass soziale Strukturen sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen Mäusen existieren, was betont, dass Konkurrenz Teil ihres natürlichen Verhaltens ist.
Gruppenwettbewerb bei Mäusen
Die Forscher untersuchten auch, wie mehrere Mäuse innerhalb einer Gruppe agieren. Sie setzten drei männliche Mäuse in einen Käfig und liessen sie mit dem FPCT, Röhrentest und Warmplatztest konkurrieren. Die Ergebnisse zeigten einige Variabilität in den Rängen unter den Mäusen, aber über die Versuche hinweg ergab sich eine klare soziale Hierarchie.
Alle Aufgaben zeigten, dass die sozialen Ränge, die durch den Wettbewerb etabliert wurden, konsistent waren. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass dominante und untergeordnete Rollen innerhalb dieser Gruppen fest etabliert sind, unabhängig von der verwendeten Testmethode.
Fazit
Die Erkenntnisse aus dem FPCT, Röhrentest und Warmplatztest liefern wertvolle Einblicke in das soziale Verhalten von Mäusen. Durch die Entwicklung eines Tests, der physische Auseinandersetzungen vermeidet, können Forscher den Wettbewerb nuancierter untersuchen.
Diese Arbeit zeigt, dass sowohl männliche als auch weibliche Mäuse strukturierte soziale Ordnungen haben und ihr wettbewerbsfähiges Verhalten ihre sozialen Stellungen widerspiegelt. Das Verständnis dieser Dynamik kann zu einem besseren Verständnis von sozialer Konkurrenz, nicht nur bei Tieren, sondern auch bei Menschen, führen.
Während die Forscher weiterhin diese Beziehungen erkunden, hoffen sie, die zugrunde liegenden Faktoren, die soziale Verhaltensweisen beeinflussen, aufzuklären und ein tieferes Verständnis der biologischen Wurzeln sozialer Interaktion zu bieten. Der FPCT und andere Wettbewerbstests werden entscheidend sein, um die Komplexität sozialer Hierarchien und die Motivationen, die tierisches Verhalten antreiben, aufzudecken.
Diese Erkenntnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf das Studium sozialer Strukturen bei anderen Arten, einschliesslich Menschen, haben und Türen öffnen, um unser eigenes soziales Verhalten und Herausforderungen besser zu verstehen.
Titel: Stereotype of mouse social competency and status revealed by a novel competition paradigm in combination with available paradigms
Zusammenfassung: With the acceleration of urbanization process, psychological, behavioral and biological studies on social organization and competition are boosting. The mouse has been recognized as valuable and economic model animal for biomedical research in social behaviors, but the application of reliable, valid and easily executable social competition paradigm for mouse is still limited. Moreover, discrepant paradigms containing different competitive factors such as muscular confrontation, threatening level, boldness or timidity tendency might lead to task-specific win-or-lose outcomes and confusing rankings. Here, we developed a convenient mouse competition behavioral paradigm in which contenders were a pair of mice eager to take over the same food pellet hidden under a movable block in the middle of a narrow chamber where they were separated to the either right or left side. Our design mentality of this food pellet competition test (FPCT) avoids the direct violent competition between mice and facilitates to expose the psychological motivation of the contenders. Application of FPCT in combination with typically available paradigms, tube test and warm spot test (WST), discovered a stereotypic property of mouse social organization and competitivity in a given society of either males or females that were raised in an either 2- or 3-member cage, indicating that hierarchical sense of animals might be part of a comprehensive identify of self-recognition of individuals in an established society. More importantly, FPCT may largely facilitate the researches regarding the social organization and competition due to its reliability, validity and easy operability.
Autoren: Rongqing Chen, M. Liu
Letzte Aktualisierung: 2024-10-17 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618390
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618390.full.pdf
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