Ein Blick in die Dynamik der sozialen Interaktionen: Mess-Play-Kampf in Ratten

Das Ziel dieses Verfahrens besteht darin, ein kontrolliertes Umfeld zu schaffen, das das Auftreten von Spielverhalten maximiert, und die Organisation des resultierenden Spielverhaltens zu analysieren. Dies wird erreicht, indem zunächst eine natürliche Umgebung für Kampfspiele geschaffen wird. Dazu gehört, dass das Verhalten im Dunkeln stattfindet, sowie die Bereitstellung einer Versuchsarena mit Einstreu, um eine komfortable Umgebung zu gewährleisten.

Der zweite Schritt besteht darin, Paare von Tieren drei aufeinanderfolgende Tage lang für jeweils 30 Minuten an die Versuchsapparatur zu gewöhnen. Anschließend sollte das Tier 24 Stunden vor dem Test zum Spielkampf isoliert werden. Der letzte Schritt ist, jedes Paar 10 Minuten lang in der Spielarena zu testen.

Schließlich erzeugt die Anwendung dieser einfachen Schritte einen Kontext, der Spielverhalten fördert und genutzt werden kann, um Unterschiede aufgrund experimenteller Manipulationen aufzuzeigen. Der Hauptvorteil dieser Technik im Vergleich zu anderen Methoden, wie beispielsweise der Aufzeichnung natürlicher Verhaltensweisen in einem Wurf, besteht darin, dass innerhalb kurzer Zeit große Datenmengen gesammelt werden können und die Spielpartner standardisiert werden können. Obwohl diese Methode Einblicke in spielerische Interaktionen ermöglicht, kann sie auch auf andere Systeme angewandt werden, beispielsweise auf andere Modellarten oder -stämme.

Tiere, die für Tests verwendet werden, werden zwischen den postnatalen Tagen 21 und 23 entwöhnt, und je nach experimentellem Design können die Tiere nach der Entwöhnung in Gruppen von zwei bis vier in den erforderlichen männlichen und weiblichen Kombinationen zusammen untergebracht werden. Paare, die gemeinsam untergebracht werden, gewöhnen sich auch gemeinsam an drei 30-minütigen Sitzungen direkt vor Beginn der Tests an. Dazu werden die Tiere in den abgedunkelten Testraum gebracht.

Die Gewöhnung und der Test finden während des Lichtzyklus des Tieres statt. Obwohl die Tests in einem dunklen Raum durchgeführt werden, während die Licht- oder Dunkelphase des täglichen Rhythmus der Ratte untersucht wird, haben unsere Erfahrungen gezeigt, dass das Spielverhalten unter Rotlichtbedingungen stärker ausgeprägt ist als unter Weißlichtbedingungen. Obwohl wir hier die Tests unter völliger Dunkelheit durchführen, werden die Tiere zur Gewöhnung in die Spielbox gebracht.

Die Spielbox ist eine durchsichtige Plexiglasbox mit den Maßen 50 Zentimeter mal 50 Zentimeter mal 50 Zentimeter, die mit einer Schicht aus Standard-Spänen aus Maiskolben in einer Höhe von ein bis zwei Zentimetern ausgelegt ist. Nach der ersten Gewöhnungssitzung werden die Versuchstiere aus der Spielbox entfernt und gemeinsam in ihren Heimkäfig zurückgelegt. Anschließend wird das Einstreu verworfen und die Spielvorrichtung gründlich mit dem Desinfektionsmittel Vercon oder einem gleichwertigen Mittel gereinigt.

Dieses Mittel eignet sich hervorragend zur Entfernung von Ratten-Gerüchen der vorherigen Paare, da es nicht den starken und anhaltenden Geruch von Alkoholtüchern oder -sprays hinterlässt. Anschließend wird neues Einstreu hinzugefügt, und die Besiedelungssitzung für das nächste Paar beginnt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis alle Paare drei Sitzungen à 30 Minuten lang habituiert wurden.

Nach der Gewöhnung werden die Tiere einzeln 24 Stunden vor der Prüfung isoliert, um spielerische Interaktionen zu maximieren. Kurze Phasen sozialer Isolation erhöhen die Motivation, soziales Spielverhalten zu zeigen, ohne eine vergleichbare Wirkung auf anderes soziales Verhalten wie soziale Untersuchung zu haben. Obwohl jede Isolation diesen Effekt hat, erreicht die Wirkung der Isolation auf das Spielverhalten nach etwa 24 Stunden ein Plateau.

Am Tag der Untersuchung werden die habituierten Ratten in den abgedunkelten Versuchsraum gebracht. Die getrennten Paare werden dann zusammengeführt, sobald sie in die Spielbox gestellt werden; stellen Sie sicher, dass die Videokamera auf dem Stativ in einem Winkel von 45 Grad nach unten zur Spielbox ausgerichtet ist und alle vier Ecken der Box im Bild sichtbar sind, um eine vollständige Ansicht der Versuchsanordnung zu erhalten. Beginnen Sie die Aufnahme im Nachtsichtmodus und testen Sie das Paar für 10 Minuten. Während Versuchsreihen von fünf Minuten isolationsbedingte Verhaltensänderungen erfassen können, sind sie zu kurz, um subtile Unterschiede aufgrund eines Deckeleffekts zu erkennen.

Nach 15 Minuten erscheinen die Tiere aufgrund des intensiven Spiels ermüdet, weshalb Versuche über 10 Minuten einen guten Kompromiss zwischen der ökonomischen Durchführbarkeit des Protokolls und der Fähigkeit, experimentelle Effekte zu detektieren, darstellen. Sobald die 10 Minuten verstrichen sind, entfernen Sie die Tiere, reinigen Sie die Spielboxen und testen Sie das nächste Paar. Dieses Video zeigt eine angegriffene Ratte, die eine ausweichende Verteidigung zeigt.

Hier kann sich der Verteidiger wegbewegen, indem er geht, rennt, springt oder ausweicht, wodurch er nicht nur seine Nappe von seinem Angreifer wegbewegt, sondern am Ende auch mit dem Gesicht vom Angreifer wegzeigt. Während die Ratte ganz links näherkommt, springt die andere, die Empfängerin, nach vorne und weg vom Angreifer. Eine defensive Aktion, bei der die Ratte sich ihrem Angreifer zuwendet, kann in zwei Arten von AEs der Rotation auftreten.

Im ersten Fall dreht es sich um die Längsachse des Körpers. Hier befindet sich die Nase, hier der Körper, und der Körper dreht sich darum. In dieser Ebene wendet sich die Ratte im anderen Fall, jedoch um eine vertikale Achse, wobei der Körper in horizontaler Lage bleibt, während sie sich dem anderen Tier zuwendet.

Auch bei dieser Rotation um die Längsachse gibt es zwei unterschiedliche Formen dieser speziellen Aktion. Eine vollständige Drehung um die Längsachse beinhaltet, dass die Ratte sich aus einer aufrechten Position heraus vollständig in Rückenlage dreht. Während die Ratte links den Nacken angreift, bewegt der Empfänger den Nacken durch eine Rolle um die Längsachse seines Körpers weg und endet in einer vollständig supinen Position.

Beachten Sie, dass die Rolle auf den Rücken eine kontinuierliche Bewegung ist, die drei bis vier Bilder dauert. Eine teilweise Drehung um die Längsachse beinhaltet, dass die Ratte ihre vier Viertel dreht, dabei aber eine oder beide Hinterpfoten in Kontakt mit dem Boden lässt. Während der Angreifer vorne nach der Nappe greift, rollt der Empfänger seine vier Viertel weg, behält jedoch seine Hinterpfoten am Boden.

Diese Ausrichtung bleibt erhalten, während der Angreifer weiterhin nach dem Nacken greift. Eine horizontale Drehung um die vertikale Achse erfordert, dass der Verteidiger sein Hinterteil von seinem Angreifer wegbewegt und gleichzeitig seinen Kopf in Richtung des Angreifers dreht. Hier dreht sich der Empfänger, während der Angreifer von hinten nach dem Nacken greift, um eine vertikale Achse, um dem Angreifer zugewandt zu sein, wobei sein Rücken weiterhin in Richtung Himmel zeigt.

Direkt nach einer vertikalen Rotationsabwehr oder einer teilweisen Längsrotationsabwehr kann das abwehrende Tier auf die Hinterbeine steigen und dem Gegner entgegenkommen, während das angreifende Tier einfach aufsteht, um ihm gegenüberzutreten, sodass beide in dieser aufrechten Position zusammenfinden. Dies zeigt uns, dass unabhängig davon, wo die anfänglichen Bewegungen begannen, die die Abwehr einleiteten, sie zu demselben Ergebnis führen können. Die mögliche Störvariable, sich auf das Ergebnis statt auf die anfänglichen Bewegungen zu konzentrieren, wird noch deutlicher, wenn wir Fälle einer vollständigen Rotation mit einer teilweisen Rotation um die Längsachse vergleichen. In diesem Video rollt sich der Empfänger auf den Rücken, während der Angreifer nach dem Nacken greift, und schützt so den Nacken, wie oben gezeigt.

Diese Ansicht dieses Manövers betont die fließende und schnelle Abwehrbewegung, die zwei bis drei Bilder dauert. Eine teilweise Drehung um die Längsachse kann manchmal ebenfalls dazu führen, dass das abweichende Tier auf dem Rücken liegt, genau wie bei einer vollständigen Drehung. Doch der Weg dorthin unterscheidet sich stark von der vollständigen Drehung: Während bei letzterer ein Tier den Bauch des anderen angreift und dieses dann sanft und kontinuierlich ganz auf den Rücken rollt, bewegt sich im Fall einer teilweisen Drehung das angreifende Tier auf den Bauch zu, dreht sich anschließend jedoch nicht weiter.

Doch dann kann das angreifende Tier weiterhin herumgreifen und drücken, während es vorgeht, wodurch das verteidigende Tier allmählich immer weiter und weiter rollt, bis es auf dem Rücken liegt. In diesem Fall landet es also, obwohl es durch eine teilweise Drehung auf dem Rücken aufkommt, aufgrund der Druckbewegung und des fortgesetzten Angriffs des angreifenden Tieres in dieser Position, nicht deshalb, weil das Tier aktiv die Wahl trifft, sich auf den Rücken zu rollen. Dieses Video zeigt ein Beispiel dafür, wie das Verteidigungstier in die Rückenlage gezwungen wird.

Wenn der Angreifer nach dem Nacken greift, dreht sich der Empfänger. Seine vier Körperabschnitte bewegen sich. Sein Nacken weicht dem Angreifer aus.

Dann setzt der Angreifer seinen Vorstoß fort, indem er nach dem Nacken greift, während die Verteidigende weiterhin mindestens einen Hinterfuß in Kontakt mit dem Boden hält, und zwar für 21 bis 22 Bilder, bevor sie in eine vollständig rückwärtige Lage endet. Da die meisten Studien am Effekt bestimmter Manipulationen auf die Bewertung eines Versuchsteilnehmers interessiert sind, wird das Verhalten anhand der von dem Teilnehmer versuchten Verteidigungstaktik bewertet, nicht nach dem letztendlichen Ergebnis. Diese Einschätzung kann vorgenommen werden, indem die Bewegungen der Verteidigenden innerhalb der ersten zwei bis drei Bilder nach Beginn einer Abwehrhandlung analysiert werden.

Spielerische Angriffe können gemessen werden, wenn die Schnauze einer Ratte entweder Kontakt mit dem Nacken des Partners aufnimmt oder sich auf ein bis zwei Zentimeter ihm nähert. Während die Ratte rechts die andere beschnuppert, bewegt sie den Schnauzenkontakt allmählich vom Hinterende in Richtung Schultern. Sobald sie dem Nacken nahe ist, dreht sich das Empfängertier um, um weiteren Kontakt zu verhindern.

Beachten Sie, dass das Tier rechts niemals eine gezielte Bewegung in Richtung der Körperregion der anderen Ratte ausführt und daher nicht als Angriff gewertet wird. Wie oben erwähnt, können die Abwehrstrategien des Empfängers anhand der ersten paar Einzelbilder nach einem Angriff kategorisiert werden. Dieses Video zeigt eine längere Spielphase.

Der Angreifer greift nach dem Hinterkopf. Der Empfänger rollt sich auf den Rücken, wobei der Angriff weiter in Richtung Hinterkopf verläuft. Der Kontakt zum Hinterkopf wird wiederholt unterbrochen, doch es erfolgt keine Unterbrechung der Bewegungen von Angriff und Verteidigung, die schließlich zur Wiederaufnahme des Hinterkopfkontakts führen.

Dieses Video zeigt einzelne spielerische Angriffe, bei denen die Ratte links den Nacken angreift, der Empfänger sich teilweise auf die Seite rollt. Der Angreifer folgt dem Nacken, wendet sich dann aber ab und löst den Kontakt. Anschließend springt er vorwärts, dreht sich erneut um und startet einen neuen Angriff.

In allen Fällen beginnt eine neue Abfolge der Bewertung mit einem neuen Angriff. Ratten können zurückschlagen, sobald sie sich erfolgreich verteidigt haben, wie hier zu sehen ist, als die der Kamera näher stehende Ratte auf die andere zugeht. Der Empfänger dreht sich um und greift den Nappe an.

Der Verteidiger blockt dann den Angriff, gewinnt wieder Halt und führt selbst einen Angriff aus. Da CounterTack jedoch stark mit der Häufigkeit des Einleitens von Angriffen korreliert sind, müssen die komplexeren Phasen dieser Interaktionen nicht bewertet werden, es sei denn, es gibt einen guten Grund dafür. Bei der Bewertung des Spiels erfolgt eine sequenzielle Analyse.

Wie viele Angriffe werden von den Versuchspersonen ausgeführt? Wie viele Angriffe werden abgewehrt und wann erfolgt die Abwehr? Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, die verschiedenen Abwehrtaktiken anzuwenden?

Die vollständige Entfernung der Großhirnrinde kann dazu führen, dass adulte Ratten in Laborumgebungen relativ normal funktionieren. Allerdings könnten subtilere Verhaltenseffekte übersehen werden. Das in diesem Video dargestellte Protokoll wurde verwendet, um zu prüfen, ob Spieler bei Ratten ohne Großhirnrinde reduziert sind.

Das Spielkämpfen juvenile und erwachsener Ratten, die bei der Geburt kortiziert wurden, wurde mit Schein-behandelten Kontrolltieren verglichen. Es zeigt sich, dass die Anzahl der Fixierungen, Teilrotationen und Vollrotationen zwischen intakten und dekortizierten Tieren unterschiedlich war. Drei erwachsene Ratten, zwei Männchen und ein sterilisiertes Weibchen, wurden zwei Wochen lang zusammengehalten.

Anschließend wurden die Tiere in beeinträchtigten Versuchen getestet, um festzustellen, welches der Männchen in jeder Triade das untergeordnete war. Bei den Unterlegenen einiger Triaden wurde der orbitofrontale Cortex entfernt, bei anderen Triaden erhielten die Unterlegenen eine Scheinbehandlung. Dieses Diagramm zeigt die Veränderung der Asymmetrie, die die untergeordneten männlichen Ratten beim Spielen mit dem dominanten Kolonie-Männchen im Vergleich zur Kolonie-Weibchen zeigten.

Die Messgröße zeigt den prozentualen Unterschied beim Einsatz der kompletten Rotation bei der Interaktion mit diesen beiden Partnertypen an. Läsionen des orbitofrontalen Kortex beseitigen die Fähigkeit des Unterordentlichen, unterschiedlich mit seinen Käfiggenossen zu interagieren; untergeordnete Männchen nach Scheinbehandlung zeigen weiterhin eine starke Asymmetrie nach der Operation, sobald der Vorgang erlernt ist. Diese Technik kann pro Filmaufnahmesitzung in ein bis zwei Stunden abgeschlossen werden.

Wenn es richtig durchgeführt wird, ist es wichtig, bei diesem Verfahren konsistent mit Ihrer Kodierungsmethodik zu bleiben.