社会的相互作用のダイナミクスにピアリング：ラットでの戦闘を再生し測定

本手順の目的は、遊び行動の発生を最大化する制御環境を構築し、その結果として生じる遊び行動の組織化を分析することである。これは、まず遊び闘争のための自然的設定を構築することによって達成される。具体的には、暗所で行動を実施させることに加え、快適な環境を提供するために敷材を敷いたテストアリーナを用意する。

第2ステップでは、動物のペアを3日間連続で、1回30分間、試験装置に慣らします。次に、プレイファイティング試験の24時間前に、動物を単独飼育します。最後のステップとして、各ペアをプレイアリーナで10分間テストします。

最終的に、これらの簡単な手順を用いることで、遊びを促進する環境を構築でき、実験的な操作による差異を明らかにすることが可能になります。リター内での自然発生的な行動を記録するなどの他の手法と比較した本手法の主な利点は、短期間に大量のデータを収集でき、遊びのパートナーを標準化できる点にあります。この方法は遊びの相互作用に関する洞察を提供できるだけでなく、他のモデル種や系統などの他の系にも応用可能です。

試験に使用する動物は生後21日から23日の間に離乳させ、実験デザインに応じて、離乳後、必要に応じた雌雄の組み合わせで2〜4匹のグループとして同居させます。同居させるペアは、試験開始直前に30分間のセッションを3回行い、相互に馴化させます。そのために、動物を暗くした試験室へと移動させます。

遊びの馴化および試験は、動物の明期に行われます。試験は暗室で実施されますが、ラットの日周期の明期または暗期のいずれで試験を行うかについて、赤色光条件下で試験した場合は白色光条件下と比較して遊びが増加するという経験則があります。ここでは完全な暗闇での試験を選択しましたが、動物を遊びボックスに入れて馴化させます。

プレイボックス装置は、50 cm × 50 cm × 50 cmの透明なプレキシガラス製のボックスであり、内部には1〜2 cmの標準的なトウモロコシ芯の敷材が敷かれています。最初の慣らしセッションの後、被験体をプレイボックスから取り出し、ホームケージにまとめて戻します。その後、敷材を廃棄し、殺菌剤のVerconまたは同等品を用いてプレイ装置を徹底的に洗浄します。

これは、アルコール綿やスプレーのような強く持続的な臭いが残らないため、前のペアのラットの臭いを除去するのに優れた洗浄剤です。その後、新しい敷材を追加し、次のペアの順化セッションを開始します。この工程を、すべてのペアが30分間のセッションを3回ずつ受けるまで繰り返します。

馴化の後、遊びの相互作用を最大化させるため、テストの24時間前にペアを個別に隔離します。短期間の社会的隔離は、社会的探索などの他の社会行動には同様の影響を与えませんが、社会的遊びに従事しようとする動機を高めます。どのような隔離であってもこのような効果は得られますが、遊びに対する隔離の影響は24時間前後で漸近線に達します。

試験当日、馴化させたラットを暗い試験室へ移動させます。分離されていたペアをプレイボックスに入れて再会させます。この際、三脚上のカムコーダーがプレイボックスに向けて45度の角度で正しく下向きに配置されており、装置全体を俯瞰できるようボックスの四隅すべてがショットに収まっていることを確認してください。ナイトショットモードで録画を開始し、ペアを10分間テストします。5分間の試行でも隔離によって誘発された行動変化を検出できますが、天井効果により、わずかな差異を検出するには短すぎます。

15分が経過する頃には、動物たちは激しい遊びによって疲労しているように見えます。したがって、10分間の試験は、プロトコルの効率性と実験的効果を検出する能力との良好な妥協点であると考えられます。10分が経過したら、動物を取り出し、プレイボックスを清掃してから次のペアをテストしてください。このビデオでは、攻撃を受けたラットが回避防御を用いている様子を示しています。

ここでは、防御側は歩く、走る、跳ねる、または回避することで逃れることができます。そうすることで、自身のnappeを攻撃者から遠ざけるだけでなく、結果的に攻撃者に背を向ける形になります。一番左側のラットが近づいてくると、受け手側のラットは攻撃者から離れるように前方へ跳ね上がります。ラットが攻撃者に向き直る防御行動は、2種類の回転AE（アグレッシブ・エンカウンター）で起こり得ます。

1つ目は、体の長軸を中心とした回転です。ここが鼻で、ここが体となりますが、体を軸にして回転します。もう一方の形態では、この平面上で、ラットは別の個体に向き直りますが、その際は体を水平に保ったまま垂直軸を中心に回転します。

また、この縦軸回転においても、この特定の動作には2つの明確な形式があります。縦軸を中心とした完全な回転は、ラットが立ち上がった状態から完全に仰向けになる動作を含みます。左側のラットが項部を攻撃すると、受け手側のラットは体の縦軸を中心に回転して項部を遠ざけ、最終的に完全に仰向けの状態になります。

仰向けへの転がりは、3〜4フレームにわたる連続的な動作であることに注意してください。縦軸を中心とした部分的な回転では、ラットは体全体を回転させますが、後肢の片方または両方を地面につけたままにします。前方からの攻撃者が項（nappe）に手を伸ばすと、受け手側は体全体を遠ざけるように転がりますが、後肢は地面につけたままにします。

攻撃者が頸部（うなじ）に手を伸ばし続ける間、この方向性は維持されます。垂直軸を中心とした水平回転では、防御者は頭部を攻撃者に近づけながら、臀部を攻撃者から遠ざけるように動かす必要があります。ここでは、後方の攻撃者が頸部に手を伸ばす際、受容体は背中を上に向けて維持したまま、垂直軸を中心に回転して攻撃者に正対します。

垂直回転防御または部分的な縦軸回転防御の直後、防御側の個体は相手に向かって起き上がり、攻撃側の個体は単に起き上がって対面するため、最終的に両者はこの直立した状態で合流します。このことは、防御を開始した最初の動作がどこであったかにかかわらず、同一の結果に収束し得ることを示しています。初期動作ではなく結果に注目することによる潜在的な混同は、完全な回転と縦軸を中心とした部分的な回転のケースを比較する場合にさらに顕著になります。このビデオでは、攻撃側が項（うなじ）に手を伸ばすと、受容側が背中側に転がり、上記のように項を保護します。

この動作の視覚的側面は、2～3フレームという短時間で行われる流動的かつ迅速な防御動作を強調しています。縦軸を中心とした部分的な回転によっても、完全な回転と同様に、防御側の動物が最終的に仰向けの状態になることがあります。しかし、完全な回転と比較して、そこに至るまでの過程は大きく異なります。完全な回転では、一方の動物が項（うなじ）を攻撃すると、もう一方がスムーズかつ連続的に仰向けに回転しますが、部分的な回転の場合、項を遠ざけるように動かし、相手に項を攻撃された後、それ以上の回転を行わずに停止します。

しかし、攻撃側の個体はそのまま手を伸ばし、押し込みながら動作を続けることができます。これにより、防御側の個体は徐々に、そして繰り返し転がり、最終的に仰向けの状態になります。したがって、このケースでは、部分的な回転によって仰向けになりますが、それは攻撃側の個体による圧迫動作と継続的な攻撃によってその体勢に追い込まれた結果であり、動物が自ら仰向けに転がることを選択したためではありません。このビデオでは、防御側が仰臥位に強制される例を示しています。

攻撃者が項（うなじ）に手を伸ばすと、受け手は体を回転させます。4つの部位を動かし、項を攻撃者から遠ざけます。

その後、攻撃者はさらに前進して頸部（nape）に手を伸ばし、防御者は完全に仰向けの状態になるまで、21〜22フレームの間、少なくとも片側の後肢が接地した状態を維持し続けます。ほとんどの研究では、特定の操作が被験者に与える影響に関心があるため、最終的な結果ではなく、被験者が試みた防御戦術に基づいて行動をスコア付けします。この判定は、防御動作が開始されてからの最初の2〜3フレームにおける防御者の動きを確認することで行うことができます。

遊び攻撃は、一方のラットの鼻先が相手の項（うなじ）に接触したとき、または1～2 cm以内に近づいたときに測定されます。右側のラットが相手のラットを嗅ぎながら、鼻先での接触部位を臀部から肩に向かって徐々に移動させます。項に近づくと、受け手側のラットが振り向いて、それ以上の接触を遮断します。

右側の個体は、相手のラットの項（nappe）に向かって標的を定めた動きを一度も行っておらず、したがって攻撃とはみなされません。上述のとおり、受け手の防御戦術は、攻撃後の最初の数フレームで分類することが可能です。このビデオでは、延長されたプレイセッションを示しています。

攻撃者が項（うなじ）を狙います。受け手は、攻撃が項に向かって移動し続けている状態で、仰向けに転がります。項への接触は繰り返し断たれますが、攻撃と防御の動作に中断はなく、再び項への接触に至ります。

このビデオでは、左側のラットが項部を攻撃し、受け手が部分的に横に転がるという、個別の遊び攻撃の様子を示しています。攻撃側は項部を追いかけますが、その後、反対方向を向いて接触を切ります。続いて前方に跳ね上がり、再び向き直って新しい攻撃を開始します。

いずれの場合においても、新しい攻撃が開始されると、得点のカウントも新たに始まります。ラットは、ここでカメラに最も近いラットがもう一方に近づく様子に見られるように、自身の防御に成功した後に反撃を行うことがあります。このとき、受け手側が振り返り、nappeを攻撃します。

その後、防御側は攻撃をブロックして体勢を立て直し、自らの攻撃を構えます。しかし、カウンター攻撃は攻撃開始の頻度と高い相関があるため、これらの相互作用におけるより複雑な局面は、正当な理由がない限りスコア化する必要はありません。プレーをスコア化する際は、逐次的な分析が行われます。

被験者によって何回の攻撃が行われましたか？何回の攻撃が防御され、防御時はどのような状況でしたか？また、異なる防御戦術が用いられる可能性はどの程度ありますか？

皮質の完全な除去を行っても、実験室環境において比較的正常に機能する成体ラットを得ることができます。しかし、より微妙な行動への影響は見逃される可能性があります。このビデオで概説するプロトコルは、皮質を欠損したラットにおいて、プレイヤー（行動指標）が減少するかどうかを検証するために用いられました。

出生時に皮質除去を施した若齢および成体ラットの擬似闘争を、シャム処置を施した対照群と比較しました。ピン、部分回転、および完全回転の回数が、無傷の動物と脱皮質動物の間で異なっていることが分かります。2匹のオスと1匹の不妊のメスからなる3匹の成体ラットを、2週間にわたって同居させました。

その後、各トライアド（3頭1組）の中でどのオスが劣位個体であるかを決定するため、動物を用いて障害試験を行いました。一部のトライアドの劣位個体では眼窩前頭皮質を除去し、別のトライアドの劣位個体には偽手術（シャム操作）を施しました。このグラフは、コロニーの優位なオスおよびコロニーのメスと遊ぶ際に、劣位のオスラットが示した非対称性の変化を示しています。

この指標は、これら2種類のパートナーと相互作用する際の、完全な回転を利用する割合の差を示しています。眼窩前頭皮質の病変により、下位個体がケージメイトに応じて差別的に行動する能力は消失します。偽手術を受けた下位のオスは、手術後も強い非対称性を示し続けます。習得すれば、この手法は1回の撮影セッションあたり1〜2時間で完了できます。

この手順を正しく行う際は、コーディング手法の一貫性を維持することが重要です。