ラットの旋回行動の非対称性は、早期生活ストレスによって調節されている

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Behav. Brain Res..2020 Jul;:112807. S0166-4328(20)30506-4. doi: 10.1016/j.bbr.2020.112807.Epub 2020-07-13.

ラットの旋回行動の非対称性は、早期生活ストレスによって調節されている

Asymmetry of turning behavior in rats is modulated by early life stress.

Annakarina Mundorf
Hiroshi Matsui
Sebastian Ocklenburg
Nadja Freund

PMID: 32673705 DOI: 10.1016/j.bbr.2020.112807.

抄録

非典型的な左向き行動の非対称性は、ヒトや動物の早期生活ストレスや精神病理と関連している。母体分離(MS)は、早期生活ストレスや精神病理の調査によく用いられるモデルであるが、非対称性の観点からはまだ研究されていない。本研究では、母体分離（MS）の長期化がラットの旋回行動に非典型的な左向き非対称性を誘発するかどうかを調べることを目的としている。ラットには産後2～20日目にMSを投与し、21～40日目に第2のストレス因子を投与した。次に、離乳期（幼年期と仔犬期）または思春期に高架プラス迷路試験で回旋行動の非対称性を調べた。左右の回旋数は、マーカーレスのポーズ推定を可能にするディープラーニングソフトウェアパッケージDeepLabCutを使用して、動物ごとに計算した。次に、各動物の側方化商（LQ）が決定され、非対称性の強さと好ましい側を調査することができました。LQ分析の結果、ストレスが長引いた群では有意に左方向に非対称性があることが明らかになった。さらに、ターン数を分析すると、この群では右ターンよりも左ターンの方が有意に多かった。対照群では旋回行動に非対称性は見られなかった。これらの結果から、出生後早期の長期ストレスが非定型的な左旋回行動を引き起こしたことが示唆されました。ストレスによって誘発された非定型の非対称性は、初期の生活ストレスや精神疾患の発症のメディエーターである可能性がある。

Atypical leftward behavioral asymmetries have been associated with early life stress and psychopathologies in humans and animals. Maternal separation (MS) is a frequently used model to investigate early life stress and psychopathologies but has not yet been studied in terms of asymmetries. This study aims to investigate whether prolonged MS induces atypical leftward asymmetries in the turning behavior of rats. MS was performed from postnatal days 2-20 followed by a second stressor from postnatal days 21-40. Asymmetry of turning behavior was then examined in the elevated plus-maze test upon weaning (juveniles and dams) or adolescence. The number of left and right turns was calculated per animal using the deep learning software package DeepLabCut enabling markerless pose estimation. Then, a lateralization quotient (LQ) was determined for each animal allowing to investigate the strength as well as the preferred side of asymmetry. LQ analysis revealed a significant leftward asymmetry in the prolonged stress group. Moreover, analyzing the number of turns revealed significantly more left than right turns in total in this group. Control animals showed no asymmetries in turning behavior. These results indicate that prolonged stress during the early postnatal days led to atypical leftward turning behavior. The stress-induced atypical asymmetry might be a mediator of early life stress and the development of psychiatric disorders.