Современная зарубежная психология
2024. Том 13. № 1. С. 78–91
doi:10.17759/jmfp.2024130107
ISSN: 2304-4977 (online)
Разработка и реализация протокола поведенческого эксперимента для оценки когнитивных способностей и социального поведения мышей после стресса в раннем возрасте
Аннотация
В данной методической статье описан разработанный нами экспериментальный протокол для комплексного изучения последствий раннего постнатального стресса (РПС), а также результаты его апробации на малой выборке животных. Механизмы влияния РПС на организм проявляются на различных уровнях: гормональном, геномном и на уровне клеточной архитектуры мозга. Протокол сочетает в себе материнскую депривацию как модель РПС, классические поведенческие тесты и современные молекулярные методы, что позволяет получить многомерные данные, необходимые для изучения механизмов РПС. Вкратце, одна группа мышат C57Bl/6 подвергается депривации с 3-го по 14-й день жизни; через две недели проводятся тесты для оценки рабочей памяти (лабиринт) и социального взаимодействия («резидент-интрудер») с акцентом на уровень агрессии. Контрольная группа мышей, без РПС, выполняет те же поведенческие тесты в те же сроки. По завершению тестов осуществляется сбор биообразцов: моча для измерения уровня кортикостерона; периферическая кровь, ткани гиппокампа, амигдалы и префронтальной коры для анализа профилей метилирования ДНК и длин теломер; зафиксированный в воске мозг для иммуногистохимического анализа плотности глюкокортикоидных рецепторов. Протокол был успешно апробирован. В главе «Обсуждения» подробно описаны возникшие проблемы и предложены пути их решения для оптимизации протокола. Разработанный протокол позволяет применять комплексный подход к изучению различных последствий РПС посредством анализа многомерных данных, а также получить результаты, которые могут быть транслированы на человеческую популяцию.
Общая информация
Ключевые слова: стресс в раннем возрасте, рабочая память
Рубрика издания: Нейронауки и когнитивные исследования
Тип материала: научная статья
DOI: https://doi.org/10.17759/jmfp.2024130107
Финансирование. Это исследование было поддержано грантом, выданным Национальным институтом детского здоровья и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD) Хьюстонскому университету и Техасскому центру для Изучения Расстройств Обучения (P50HD052117, PI: Джек Флетчер).
Благодарности. Это исследование было поддержано грантом, выданным Национальным институтом детского здоровья и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер (NICHD) Хьюстонскому университету и Техасскому центру для Изучения Расстройств Обучения (P50HD052117, PI: Джек Флетчер).
Получена: 31.01.2024
Принята в печать:
Для цитаты: Хафизова Г.В., Наумова О.Ю., Лопез Э.Л. III, Григоренко Е.Л. Разработка и реализация протокола поведенческого эксперимента для оценки когнитивных способностей и социального поведения мышей после стресса в раннем возрасте [Электронный ресурс] // Современная зарубежная психология. 2024. Том 13. № 1. С. 78–91. DOI: 10.17759/jmfp.2024130107
Полный текст
Введение
Материалы и Методы
Результаты
Обсуждение
Выводы
Литература
- A standardized protocol for repeated social defeat stress in mice / S.A. Golden, H.E. Covington III, O. Berton, S.J. Russo // Nature Protocols. 2011. Vol. 6. № 8. P. 1183—1191. DOI:10.1038/nprot.2011.361
- All the Pups We Cannot See: Cannibalism Masks Perinatal Death in Laboratory Mouse Breeding but Infanticide Is Rare / S. Brajon, G.M. Morello, S. Capas-Peneda, J. Hultgren, C. Gilbert, A. Olsson // Animals. 2021. Vol. 11. № 8. Article ID 2327. 18 p. DOI:10.3390/ani11082327
- Characterizing the behavioral and neuroendocrine features of susceptibility and resilience to social stress / D. Murra, K.L. Hilde, A. Fitzpatrick, P.M. Maras, S.J. Watson, H. Akil // Neurobiology of Stress. 2022. Vol. 17. Article ID 100437. 11 p. DOI:10.1016/j.ynstr.2022.100437
- Comparison of blood sampling methods for plasma corticosterone measurements in mice associated with minimal stress-related artefacts / S. Kim, D. Foong, M.S. Cooper, M.J. Seibel, H. Zhou // Steroids. 2018. Vol. 135. P. 69—72. DOI:10.1016/j.steroids.2018.03.004
- Deficits in hippocampal-dependent memory across different rodent models of early life stress: systematic review and meta-analysis / M. Rocha, D. Wang, V. Avila-Quintero, M.H. Bloch, A. Kaffman // Translational Psychiatry. 2021. Vol. 11. № 1. Article ID 231. 12 p. DOI:10.1038/s41398-021-01352-4
- Differences in the expression of cortex-wide neural dynamics are related to behavioral phenotype / C.J MacDowell, B.A Briones, M.J Lenzi, M.L Gustison, T.J Buschman // Current Biology. 2024. Vol. 34. P. 1—8. DOI:10.1016/j.cub.2024.02.004
- Different susceptibility to social defeat stress of BalbC and C57BL6/J mice / M. Razzoli, L. Carboni, M. Andreoli, A. Ballottari, R. Arban // Behavioural Brain Research. 2011. Vol. 216. № 1. P. 100—108. DOI:10.1016/j.bbr.2010.07.014
- Early life stress in male mice blunts responsiveness in a translationally-relevant reward task / E.E. Hisey, E.L. Fritsch, E.L. Newman, K.J. Ressler, B.D. Kangas, W.A. Carlezon Jr. // Neuropsychopharmacology. 2023. Vol. 48. P. 1752—1759. DOI:10.1038/s41386-023-01610-7
- Effects of sex and time of day on metabolism and excretion of corticosterone in urine and feces of mice / C. Touma, N. Sachser, E. Möstl, R. Palme // General and Comparative Endocrinology. 2003. Vol. 130. № 3. P. 267—278. DOI:10.1016/S0016-6480(02)00620-2
- Evaluating the behavioural consequences of early maternal separation in adult C57BL/6 mice; the importance of time / J.H. van Heerden, V. Russell, A. Korff, D.J. Stein, N. Illing // Behavioural Brain Research. 2010. Vol. 207. № 2. P. 332—342. DOI:10.1016/j.bbr.2009.10.015
- Fighting Females: Neural and Behavioral Consequences of Social Defeat Stress in Female Mice / E.L. Newman, H.E. Covington III, J. Suh, M.B. Bicakci, K.J. Ressler, J.F. DeBold, K.A. Miczek // Biological psychiatry. 2019. Vol. 86. № 9. P. 657—668. DOI:10.1016/j.biopsych.2019.05.005
- Fox R.R., Witham B.A., Neleski L.A. Handbook on Genetically Standardized JAX Mice. 5th ed. Bar Harbor: Jackson Laboratory, 1997. 143 p.
- Heffner T.G., Hartman J.A., Seiden L.S. A rapid method for the regional dissection of the rat brain // Pharmacology Biochemistry and Behavior. 1980. Vol. 13. № 3. P. 453—456. DOI:10.1016/0091-3057(80)90254-3
- Intermittent theta burst stimulation ameliorates cognitive impairment and hippocampal gliosis in the Streptozotocin-induced model of Alzheimer’s disease / J. Stanojevic, M. Dragic, I. Stevanovic, T. Ilic, I. Stojanovic, M. Zeljkovic, M. Ninkovic // Behavioural Brain Research. 2022. Vol. 433. Article ID 113984. 15 p. DOI:10.1016/j.bbr.2022.113984
- Krauth J. The interpretation of significance tests for independent and dependent samples // Journal of Neuroscience Methods. 1983. Vol. 9. № 4. P. 269—281. DOI:10.1016/0165-0270(83)90058-4
- Maternal neglect results in reduced telomerase activity and increased oxidativeload in rats / D. Sarıbal, A.K. Aydın, M.A. Kılıç, F. Shakil, M. Balkaya // Stress. 2021. Vol. 24. № 3. P. 348—352. DOI:10.1080/10253890.2020.1777973
- Mild early-life stress exaggerates the impact of acute stress on corticolimbic resting-state functional connectivity / H. Wang, J.M.C. van Leeuwen, L.D. de Voogd, R.-J. Verkes, B. Roozendaal, G. Fernández, E.J. Hermans // European Journal of Neuroscience. 2022. Vol. 55. № 9—10. P. 2122—2141. DOI:10.1111/ejn.15538
- Neonatal Maternal Separation Induces Sexual Dimorphism in Brain Development: The Influence on Amino Acid Levels and Cognitive Disorders / J.H. Kotlinska, P. Grochecki, A. Michalak, A. Pankowska, K. Kochalska, P. Suder, J. Ner-Kluza, D. Matosiuk, M. Marszalek-Grabska // Biomolecules. 2023. Vol. 13. № 10. Article ID 1449. 17 p. DOI:10.3390/biom13101449
- Prenatal Stress Induces Long-Term Behavioral Sex-Dependent Changes in Rats Offspring: the Role of the HPA Axis and Epigenetics / T. Possamai-Della, J.H. Cararo, J.M. Aguiar-Geraldo, J. Peper-Nascimento, A.I. Zugno, G.R. Fries, J. Quevedo, S.S. Valvassori // Molecular Neurobiology. 2023. Vol. 60. P. 513—533. DOI:10.1007/s12035-023-03348-1
- Rahman M.F., McGowan P.O. Cell-type-specific epigenetic effects of early life stress on the brain // Translational Psychiatry. 2022. Vol. 12. Article ID 326. 10 p. DOI:10.1038/s41398-022-02076-9
- Rentscher K.E., Carroll J.E., Mitchell C. Psychosocial Stressors and Telomere Length: A Current Review of the Science // Annual Review of Public Health. 2020. Vol. 41. P. 223—245. DOI:10.1146/annurev-publhealth-040119-094239
- Sex differences in behavioral and neural cross-sensitization and escalated cocaine taking as a result of episodic social defeat stress in rats / E.N. Holly, A. Shimamoto, J.F. DeBold, K.A. Miczek // Psychopharmacology. 2012. Vol. 224. P. 179—188. DOI:10.1007/s00213-012-2846-2
- Sex-Dependent Modulation of Acute Stress Reactivity After Early Life Stress in Mice: Relevance of Mineralocorticoid Receptor Expression / V. Bonapersona, R. Damsteegt, M.L. Adams, L.T.C.M. van Weert, O.C. Meijer, M. Joëls, R.A. Sarabdjitsingh // Frontiers in Behavioral Neuroscience. 2019. Vol. 13. Article ID 181. 15 p. DOI:10.3389/fnbeh.2019.00181
- Smith K.E., Pollak S.D. Early life stress and development: potential mechanisms for adverse outcomes // Journal Neurodevelopmental Disorder. 2020. Vol. 12. Article ID 34. 15 p. DOI:10.1186/s11689-020-09337-y
- Social Agonistic Distress in Male and Female Mice: Changes of Behavior and Brain Monoamine Functioning in Relation to Acute and Chronic Challenges / S. Jacobson-Pick, M.-C. Audet, R.J. McQuaid, R. Kalvapalle, H. Anisman // PLoS One. 2013. Vol. 8. № 4. Article ID e60133. 17 p. DOI:10.1371/journal.pone.0060133
- Stengel A., Wang L., Taché Y. Stress-related alterations of acyl and desacyl ghrelin circulating levels: Mechanisms and functional implications // Peptides. 2011. Vol. 32. № 11. P. 2208—2217. DOI:10.1016/j.peptides.2011.07.002
- The effect of cage size on reproductive performance and behavior of C57BL/6 mice / J. Whitaker, S.S. Moy, B.R. Saville, V. Godfrey, J. Nielsen, D. Bellinger, J. Bradfield // Lab Animal. 2007. Vol. 36. № 10. P. 32—39. DOI:10.1038/laban1107-32
- Thorpe J.B., Rajabi N., deCatanzaro D. Circadian Rhythm and Response to an Acute Stressor of Urinary Corticosterone, Testosterone, and Creatinine in Adult Male Mice // Hormone and Metabolic Research. 2012. Vol. 44. № 06. P. 429—435. DOI:10.1055/s-0032-1306307
- Transcardiac Perfusion of the Mouse for Brain Tissue Dissection and Fixation / J. Wu, Y. Cai, X. Wu, Y. Ying, Y. Tai, M. He // Bio Protocol. 2021. Vol. 11. № 5. Article ID e3988. 11 p. DOI:10.21769/BioProtoc.3988
- Trask S., Kuczajda M.T., Ferrara N.C. The lifetime impact of stress on fear regulation and cortical function // Neuropharmacology. 2023. Vol. 224. Article ID 109367. 11 p. DOI:10.1016/j.neuropharm.2022.109367
- Use of anti-inhibin monoclonal antibody for increasing the litter size of mouse strains and its application to in vivo-genome editing technology / A. Hasegawa, K. Mochida, A. Nakamura, R. Miyagasako, M. Ohtsuka, M. Hatakeyama, A. Ogura // Biology of Reproduction. 2022. Vol. 107. № 2. P. 605—618. DOI:10.1093/biolre/ioac068
- Vicarious Social Defeat Increases Conditioned Rewarding Effects of Cocaine and Ethanol Intake in Female Mice / F. Ródenas-González, M.C. Arenas, M.C. Blanco-Gandía, C. Manzanedo, M. Rodríguez-Arias // Biomedicines. 2023. Vol. 11. № 2. Article ID 502. 22 p. DOI:10.3390/biomedicines11020502
- Working Memory Predicts Hypothalamus-Pituitary-Adrenal Axis Response to Psychosocial Stress in Males / L. Lin, J. Wu, Y. Yuan, X. Sun, L. Zhang // Frontiers in Psychiatry. 2020. Vol. 11. Article ID 142. 9 p. DOI:10.3389/fpsyt.2020.00142
Информация об авторах
Метрики
Просмотров
Всего: 198
В прошлом месяце: 33
В текущем месяце: 13
Скачиваний
Всего: 50
В прошлом месяце: 3
В текущем месяце: 4