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Refinando el Test de Preferencia de Lugar Condicionado para Ratones

Los investigadores quieren mejorar los métodos para medir el estrés y la incomodidad en los ratones.

― 11 minilectura


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Cuando los investigadores hacen experimentos con ratones, a menudo quieren saber cómo estos procedimientos afectan a los animales. Esto puede ser bastante complicado porque todavía no hay formas confiables de medir la gravedad del estrés o la incomodidad causados por diferentes pruebas.

Un método que han usado los investigadores se llama la prueba de preferencia por el lugar condicionado (CPP). Esta prueba puede ayudar a determinar cuánto les gusta o no les gusta a los ratones ciertas Experiencias al emparejar un lugar neutral con algo que causa una reacción positiva o negativa. Por ejemplo, los investigadores han usado la CPP para ver cómo diferentes drogas afectan a los ratones. En algunos casos, comparan los efectos de diferentes sustancias, como morfina versus solución salina, o ven cómo responden al olor de diferentes cosas, o incluso a la presencia de otros ratones.

La CPP funciona asociando dos cosas: un lugar neutral (como un cierto color o textura) y una experiencia significativa (como recibir una droga o estar restringido). Después de esta asociación, cuando se les da a los ratones la opción entre dos lugares, tienden a preferir el que asocian con una experiencia más positiva.

Para mejorar el método CPP, los investigadores sugieren cambiar la forma en que se establece. Podrían emparejar los procedimientos experimentales, como poner a los ratones en un laberinto o restringirlos, con diferentes lugares neutrales. De esta manera, podrían comparar cómo reaccionan los ratones a cada método según sus preferencias.

Hay muchas opciones para llevar a cabo una prueba CPP. Normalmente, los investigadores realizan varias sesiones de condicionamiento donde progresan a un ritmo constante. Lo más común es hacer una sesión cada día, pero a veces se pueden hacer dos sesiones en un solo día para acelerar el proceso.

Al planear una prueba CPP, es crucial pensar en qué lugares y experiencias neutrales se utilizarán. Los investigadores tienen que decidir entre Señales visuales, táctiles o de olfato para asegurarse de que los ratones puedan asociar claramente el lugar neutral con la experiencia. Además, se debe notar que la configuración de la CPP puede variar ampliamente, como usar diferentes compartimentos o barreras.

El tiempo también es esencial en las pruebas CPP. Por ejemplo, el Estímulo incondicionado (como una droga o una experiencia estresante) debe presentarse en el momento adecuado para lograr la respuesta deseada de los ratones. La forma en que se presentan los estímulos (secuencialmente o simultáneamente) puede influir mucho en los resultados.

En general, los investigadores quieren encontrar una forma de llevar a cabo estos experimentos sin hacer sufrir demasiado a los ratones. El objetivo final es desarrollar un método CPP que se pueda usar para comparar diferentes procedimientos según sus impactos emocionales en los ratones.

Con el tiempo, los investigadores han probado varios enfoques, y aunque ninguno ha tenido éxito completo, cada uno ha proporcionado información valiosa. Las consideraciones clave incluyen la elección de señales neutrales, la experiencia incondicionada, cómo se organiza la configuración y cuándo se presentan los estímulos.

La Importancia de Elegir las Señales Correctas

Al establecer una prueba CPP, elegir las señales correctas es crítico. Las señales deben facilitar que los ratones noten la diferencia entre ellas. Si una señal destaca más que otra, podría sesgar los resultados. Por ejemplo, si los investigadores utilizan diferentes materiales para la cama, un tipo podría ser más interesante o cómodo para los ratones, llevándolos a preferir esa área independientemente del condicionamiento.

En un estudio, se utilizaron dos tipos de cama, y resultó que los ratones preferían naturalmente uno sobre el otro, lo que afectó los resultados. Para evitar que esta preferencia influya en el experimento, los investigadores deberían probar y asegurarse de que las señales no tengan ya una preferencia incorporada antes de comenzar la CPP.

Otra vez, los investigadores eligieron placas de metal como señales. Estas placas tenían señales visuales y táctiles, pero el brillo del metal redujo el contraste necesario para que los ratones distinguieran entre los patrones. También se dieron cuenta de que limpiar las placas de metal con alcohol cambiaba su temperatura, añadiendo otro factor que podría confundir a los ratones.

Para abordar estos problemas, los investigadores comenzaron a usar patrones de colores en las paredes como señales, ya que se ha demostrado que son más efectivas para captar la atención de los ratones. Se aseguraron de usar diseños que fueran fáciles de distinguir y que no tuvieran ningún valor previo para los ratones.

Los investigadores también encontraron que usar señales que coincidan con las capacidades de los ratones es crucial. En algunos casos, los ratones perdieron sus bigotes debido a comportamientos de acicalamiento, lo que significaba que eran menos receptivos a las señales táctiles. En estas instancias, solo se usaron señales visuales para evitar confusiones durante las pruebas.

Equilibrando las Experiencias

En las pruebas CPP, los investigadores quieren emparejar una señal neutral con experiencias que los ratones consideren positivas o negativas. A menudo utilizan comida como una experiencia positiva y varias formas de restricción o estrés como negativas.

Algunas técnicas que proporcionan un nivel leve de incomodidad aún pueden permitir que los investigadores comparen diferentes procedimientos de manera efectiva. Por ejemplo, en un estudio, el tiempo que los ratones pasaron en un restrainer se limitó a solo un minuto, que es significativamente más corto que en otros estudios donde los ratones podían permanecer en el restrainer durante horas.

Sin embargo, es esencial notar que la exposición repetida a cualquier procedimiento puede poner ansiosos a los ratones, afectando los resultados de las pruebas. A lo largo de los experimentos, los investigadores observaron que la forma en que un ratón reaccionaba al ser tocado o sostenido podía variar según las experiencias previas.

En los experimentos, los investigadores siempre anotaron el malestar general de los ratones según sus comportamientos. Monitorearon cosas como la frecuencia con la que los ratones orinaban o defecaban, ya que una alta frecuencia de estas acciones puede indicar estrés. Al ser conscientes del estado emocional de los ratones, los investigadores buscaban minimizar su incomodidad mientras aún recolectaban datos.

Configurando Correctamente los Experimentos

Durante los experimentos, se probaron varias configuraciones. La configuración inicial involucraba un túnel entre dos jaulas, y el animal podía moverse libremente. Sin embargo, dos procedimientos diferentes significaron que un ratón tuvo que ser excluido del análisis porque no eligió moverse.

Una segunda configuración consistió en separar una jaula única en dos partes con una barrera, lo que estaba destinado a ayudar a los ratones a entender claramente las diferencias entre los dos lados. Este diseño también permitió una observación más fácil de cuánto tiempo los animales pasaban en cada área, lo que afectaba sus preferencias.

Sin embargo, en configuraciones donde podían verse entre ellos, los ratones podrían haber percibido el área completa como un solo espacio. Esto podría haber influido en el grado en que interactuaban con su entorno. Así que los investigadores cambiaron a una configuración opaca para eliminar estas distracciones externas.

A lo largo de los experimentos, los investigadores también aprendieron la importancia de cómo se llevaban a cabo los experimentos. Reunir a los ratones para las pruebas en un nuevo ambiente podría hacer que se sintieran más ansiosos o inquietos. Decidieron que la mejor opción era mantener la prueba dentro de su entorno mientras aseguraban una adecuada aclimatación para minimizar el estrés.

Al final, los investigadores encontraron crucial asegurarse de que el momento de todos los pasos, desde mover a los ratones hasta realizar las pruebas, fuera el adecuado. Comprender la mejor manera de implementar cada paso del proceso se ha vuelto vital para obtener resultados precisos.

El Papel del Tiempo en el Condicionamiento

El tiempo juega un papel significativo en cómo se configuran los experimentos. Los investigadores deben decidir si presentar la señal condicionada antes, al mismo tiempo que, o después de la experiencia principal.

Un experimento reveló que presentar una señal antes de una experiencia podría conducir a una preferencia por esa área. Por otro lado, presentar la señal después de la experiencia llevó a una respuesta más negativa. Los investigadores se dieron cuenta de que estos resultados contrastantes podrían confundir los resultados si no se manejan con cuidado.

Una consideración importante es que si la experiencia no es lo suficientemente atractiva, los ratones pueden no aprender la asociación entre las señales y las experiencias. En algunas pruebas, usar una recompensa de comida funcionó bien, mientras que en otras, no, lo que indica que no todos los métodos son exitosos en enseñar a los ratones la asociación deseada.

En las pruebas donde los investigadores usaron señales familiares, notaron que muchos ratones no mostraban una fuerte preferencia por un lado sobre el otro. Esto les hizo cuestionar sus métodos, llevándolos a ajustar la forma en que presentaban las señales para mejorar el aprendizaje.

En general, los investigadores deberían estar atentos a cómo presentar las señales para maximizar las posibilidades de que los ratones aprendan la asociación correctamente.

Manejo de los Ratones Durante Todo el Proceso

Manejar a los ratones durante los experimentos es muy importante. Los ratones pueden estresarse al ser sacados de sus jaulas, transportados y colocados en un entorno experimental.

Para reducir el estrés, los investigadores comenzaron a usar métodos de manejo suaves al mover a los ratones. Esto significaba usar túneles para minimizar el contacto directo y el estrés, permitiendo que los ratones se sintieran más seguros mientras eran manejados. Al adaptar su enfoque de manejo, los investigadores pudieron obtener datos más confiables sin añadir incomodidad innecesaria a los ratones.

Durante los experimentos, prestaron atención a cómo reaccionaban los animales al manejo y hicieron ajustes donde fue necesario. Por ejemplo, cuando notaron altos niveles de ansiedad, se hicieron ajustes en la forma en que manejaban a los animales durante las pruebas. De esta manera, se pudo lograr el objetivo general de reunir datos consistentes sin inducir más estrés.

Reduciendo el Estrés para Mejorar los Resultados

Los investigadores observaron continuamente los efectos del estrés en sus resultados. Altas tasas de defecación o micción durante las pruebas a menudo indicaban ansiedad entre los ratones.

Para minimizar estos efectos, los investigadores probaron el impacto de diferentes configuraciones y procedimientos en el estado emocional de los animales. Buscaban asegurarse de que los procedimientos de prueba fueran lo más cómodos posible para los ratones mientras aún podían recolectar los datos esenciales.

En pruebas posteriores, los investigadores redujeron la complejidad de los entornos y dieron a los animales más tiempo para habituarse antes de las pruebas. Descubrieron que una adecuada aclimatación resultó en significativamente menos estrés visible, llevando a respuestas más confiables de los ratones en sus áreas preferidas.

En resumen, la gestión cuidadosa de las condiciones de prueba y el monitoreo de los comportamientos de los animales fueron fundamentales para lograr resultados válidos. El diseño y la ejecución de experimentos siguen siendo esenciales para el éxito general de los estudios que exploran las experiencias emocionales de los ratones.

Conclusión: Avanzando con Pruebas Más Fiables

Los investigadores han hecho varios intentos para crear una prueba CPP confiable que pueda ayudar a determinar cuán fuertes son los efectos de diferentes procedimientos experimentales. Aunque exploraron muchas estrategias potenciales, ninguna tuvo éxito total, lo que señala la necesidad de un refinamiento adicional.

La selección de señales apropiadas, el equilibrio de experiencias, la configuración cuidadosa, el tiempo, el manejo y la minimización del estrés impactan significativamente en los resultados. Los investigadores deben considerar estos elementos para desarrollar protocolos efectivos para evaluar cómo diferentes procedimientos experimentales afectan a los ratones.

A través de estos experimentos, la búsqueda de un método CPP efectivo continúa, con la esperanza de que los conocimientos adquiridos puedan informar futuras investigaciones y mejorar el bienestar de los animales de laboratorio.

Fuente original

Título: In search of a conditioned place preference test to assess the severity of experimental procedures

Resumen: To compare the severity of experimental procedures and behavioural tests from an animals perspective novel methods are needed. In theory, one feasible approach could be the use of a conditioned place preference test (CPP). In this test the preference for a certain area in a test apparatus is associated with an experimental treatment. Traditionally, the CPP is used to investigate, for example, the effects of drugs. Here, we wanted to develop a protocol, which instead would enable us to compare the effects of different experimental procedures conducted with mice. Nine experiments with C57BL/6J mice were performed, varying the setup, the procedure duration, the neutral to be conditioned stimuli (NS[->] CS; visual and/or textual), and the unconditioned stimuli (US; fixation, food reward, or weighing) as well as the presentation order (NS before, after, or parallel to US). Unfortunately, none of the tested protocol resulted in a distinct preference. Moreover, even simple protocols using food reward as a treatment failed to result in a conditioned place preference. Overall, none of the protocols was sufficient to form a reliable association between NS and US. We have scrutinized the experimental setup in detail, and we cannot present a solution yet. However, hopefully, our findings will help to create a working CPP to compare the severity of different experimental procedures for mice.

Autores: Anne Jaap, P. Kahnau, L. Lewejohann

Última actualización: 2024-04-18 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.589117

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.589117.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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