Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Roman Objectherkenning en Object locatie gedrags testen in muizen op een begroting

Published: November 20, 2018 doi: 10.3791/58593
Automatic Translation
1, 1, 1,2,3
1Department of Psychology, Ohio State University, 2Department of Neuroscience, Ohio State University, 3Center for Chronic Brain Injury, Ohio State University

Summary

Hier bieden we een protocol waarin uitgebreide instructies voor de economische vaststelling van lymfkliertest object locatie en roman object erkenning gedrags testen, met inbegrip van het ontwerp, de kosten en de bouw van de benodigde duikuitrusting, evenals uitvoering van het testen van de gedragsmatige, gegevensverzameling en analyse.

Abstract

Ethologically eventuele gedrags proeven is een essentieel onderdeel van elke studie die gebruikmaakt van Muismodellen de cognitieve effecten van verschillende fysiologische of pathologische veranderingen te bestuderen. Het object locatie (OLT) en het nieuwe object erkenning taak (NORT) zijn twee doeltreffende gedrags taken gebruikte te onthullen van de functie en de relatieve gezondheid van specifieke hersengebieden die betrokken zijn in het geheugen. Terwijl beide van deze tests benutten de inherente voorkeur van muizen voor de nieuwigheid te onthullen geheugen voor eerder opgetreden objecten, de OLT voornamelijk evalueert ruimtelijke leren, die op hippocampal activiteit leunt. De NORT, evalueert daarentegen niet-ruimtelijke leren van object identiteit, die gebaseerd op meerdere hersengebieden is. Beide taken vereisen een open-veldproeven arena, objecten met vergelijkbare intrinsieke waarde als muizen, passende milieu signalen en video opnameapparatuur en de software. Verkrijgbare systemen, hoewel handig, kunnen duur zijn. Dit manuscript detailleert een eenvoudige, kosteneffectieve methode voor het bouwen van de arena's en het opzetten van de apparatuur nodig is voor het uitvoeren van de OLT en NORT. Het manuscript wordt bovendien een efficiënte testen protocol dat omvat zowel de OLT en de NORT en biedt typisch methoden voor data-acquisitie en analyse, alsmede representatieve resultaten beschreven. Succesvolle voltooiing van deze tests kan waardevolle inzicht geven in de geheugenfunctie van verschillende muis modelsystemen en beoordelen van de onderliggende neurale regio's die deze functies ondersteunen.

Introduction

Effectieve cognitieve tests isoleren en beoordelen van de neurale functie van specifieke hersengebieden door het bestuderen van gedrag in een gecontroleerde omgeving1. Bij de mens, zijn specifieke taken ontworpen voor het beoordelen van de prestaties van gerichte hersengebieden, zoals de Wisconsin card sorteren taak voor prefrontale functie of de gepaarde vennoten test van de Cambridge neuropsychologische testen geautomatiseerd batterij (leren CANTAB) voor hippocampal functie2,3. Deze tests zijn bedoeld om te bestuderen van de functies van specifieke hersengebieden bij de mens door de beoordeling van de gedragingen die uit de neurale activiteit van die regio's voortkomen. Het einddoel van het meest biomedisch onderzoek is de verbetering van de gezondheid van de mens; echter, vele studies van hersenfunctie in gezondheid of ziekte ethisch kunnen niet worden uitgevoerd met menselijke deelnemers. Voor studies die menselijke deelnemers niet gebruiken, zijn kleine knaagdieren zoals muizen vaak het model van keuze. Met behulp van Muismodellen zorgt voor de directe controle over experimentele manipulaties met inbegrip van de wijziging van de genexpressie, inductie van letsel of zelfs modulatie van circuit activiteit door middel van optogenetic technieken. Gedrags testen van muizen, vergelijkbaar met menselijke testen, is gericht op het beoordelen van het effect van experimentele variabelen op hersenfunctie door het meten van gedragingen die afhankelijk zijn van specifieke regio's.

De hippocampus is een essentiële structuur voor Geheugenvorming in mens en knaagdieren4. Meer in het bijzonder speelt de hippocampus een kritieke rol in declaratieve geheugen waarbij relationele vertegenwoordigingen, maar geen procedurele geheugen, dat afhankelijk is van de motorische centra van de hersenen-4. Hippocampal memory-functie is een focus van studie op vele gebieden van de neurowetenschappen omdat het is prachtig gevoelig voor verstoring. Negatieve verstoringen variërend van langdurige stress en veroudering aan vangsten en beroerte zijn gekoppeld hippocampal schade5. Daarentegen verbeteren positieve maatregelen, zoals sociale interactie, fysieke milieu verrijking of oefening hippocampal functie6,7,8. Knaagdier studies met degelijke test hippocampal geheugen kunnen onthullen inzicht in de cellulaire en moleculaire bemiddelaars van geheugen, alsmede de effecten van verschillende milieu interventies op de hippocampal functie.

Bij knaagdieren, zijn verschillende tests ontwikkeld om te bestuderen van de hippocampus-afhankelijke leren en geheugen9,10,11. Zij kunnen in grote lijnen worden onderverdeeld in taken waarvoor een prikkel met emotionele valence te verduidelijken met een verandering in gedrag, en taken die trekken op de knaagdier voorkeur te onderzoeken van nieuwe prikkels11. Contextuele angst conditionering, bijvoorbeeld paren een onaangename prikkel (schok voet) met een ecologische context en later tests geheugen voor de context door het meten van angst-geïnduceerde bevriezing gedrag9,11. De Morris water maze en zijn droge tegenhanger, de Barnes doolhof, gebruik negatieve externe versterking om te bevorderen ruimtelijke leren4,11. In elk geval trachten knaagdieren een aversieve situatie, wordt ondergedompeld in koud water of blootgesteld op een helder verlichte platform, respectievelijk te ontsnappen. De radiale arm doolhof, is daarentegen afhankelijk van positieve versterking zoals dieren natuurlijke foerageren gedrag gekoppeld aan ruimtelijke geheugen gebruiken om op te halen kleine voedsel beloningen4,11. Deze taken zijn op grote schaal gebruikt en fundamentele kennis over het hippocampal geheugen hebben opgeleverd. Echter, negatieve en positieve externe versterkingen of angst-inducerende prikkels zoals schok een emotionele component toevoegen aan deze gedrags test die in sommige gevallen wellicht ongewenst. Bijvoorbeeld, zijn de dorsale en ventrale hippocampi gekoppeld aan verschillende functies, ruimtelijke geheugen versus emotionele regulatie, respectievelijk12. Tests die afhankelijk zijn van een emotionele reactie op prikkels kunnen niet nauwkeurig overeen met verminderde ruimtelijke geheugen als ventrale hippocampal emotionele regulatie functies worden ook beïnvloed.

De OLT is een eenvoudige en effectieve test die een zekere mate van hippocampus-afhankelijke ruimtelijke geheugen13 biedt. De taak is gebaseerd op de intrinsieke voorkeur van een dier voor nieuwheid zonder extra externe versterking en Vermijd daarom meestal complicaties differentiële emotionele reacties13zijn gekoppeld. Het huidige protocol voor OLT wordt gepresenteerd voor muizen, maar het is ook effectief bij ratten als de afmetingen van de apparatuur op de juiste manier worden geschaald. Het protocol bestaat uit een muis aan een open-veldproeven arena wennen en dan het toestaan van het te onderzoeken 2 objecten ten opzichte van ruimtelijke milieu signalen. De muis wordt vervolgens verwijderd uit de arena, en tijdens een pauze (inter proef interval of ITI), een van de objecten wordt verplaatst. Na de ITI, is de muis opnieuw naar de arena en mag vrij verkennen. In het algemeen, muizen liever nieuwheid, en als ze zich de locatie van de objecten van hun eerste blootstelling herinneren, zullen zij besteden meer tijd onderzoek naar het verplaatste object. Dieren met hippocampal laesies ruimtelijke contextuele leren visueel gehandicapten en bijgevolg tonen geen voorkeur voor objecten in de nieuwe locatie14,15.

De OLT kan zelfstandig of in combinatie worden gebruikt met een extra test van het geheugen dat is gebaseerd op neurale activiteit van meerdere hersengebieden, de roman object erkenning taak (NORT). De NORT is identiek aan de OLT tot de testfase, wanneer een van de objecten wordt vervangen door een nieuw object in plaats van wordt verplaatst naar een nieuwe locatie. Zoals het geval met de OLT, zal muizen met goed geheugen van de objecten spontaan liever bij het onderzoeken van het nieuwe object. In tegenstelling tot object locatie geheugen, die op hippocampal ondergronden leunt, object erkenning geheugen lijkt te vertrouwen op een verscheidenheid van hersengebieden en de betrokkenheid van de hippocampus is onrustig. Veel studies verslag dat hippocampal laesies of inactivering niet van invloed op nieuwe object voorkeur10,13,16,17, terwijl anderen de tegenovergestelde18,-19 vinden. Het is echter nog steeds een veelgebruikte taak algemene geheugenfunctie bij knaagdieren moet worden geëvalueerd.

Het hier gepresenteerde protocol bakent de stappen betrokken bij het initiëren en uitvoeren van de OLT en NORT, zowel van die gebruik maken van een open-veldproeven arena. Verkrijgbare gedrags testapparatuur kunnen kosten-verbiedend, met name voor kleinere labs. Dit protocol omvat het ontwerp en de eenvoudige stappen te bouwen arenas in-house tegen minimale kosten en zonder gespecialiseerd gereedschap. Dit protocol gegevens bovendien de ideale gedrags testen gebied, met inbegrip van plaatsing van arenas, contextuele signalen, en video-opname-systeem dat het podium voor de uitvoering van de OLT en NORT protocollen stelt. Representatieve resultaten voor zowel succesvolle als gebrekkig studies worden gepresenteerd, wijzend op het belang van het optimaliseren van alle materialen en procedures voor elk onderzoek.

Beschrijving Optie Hoeveelheid
Deel A: acrylplaat - dekkend wit (0.635 x 40 cm x 40.64 cm) Gerouteerde randen 2
Deel B: acrylplaat - dekkend wit (0.635 x 40 cm x 41.91 cm) Gerouteerde randen 2
Deel C: acrylplaat - dekkend wit (0.635 x 41.91 cm x 41.91 cm) Gerouteerde randen 1
Acryllic Cement (1 pt.) NB 1
16 gauge Hypo Applicator NB 1
Combinatie Square NB 1
HD Webcam NB 1
Video Capture Software NB 1
USB 2.0 verlengkabel NB 1
Kabel Conduit NB 1

Tabel 1: Gespecificeerde lijst van materialen en uitrusting die nodig is voor het testen van de gedragsmatige.

Protocol

Het volgende protocol is goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC) op de Ohio State University (OSU).

1. opbouw van de arena 's

  1. Bestellen van de materialen genoemd in tabel 1: vijf bladen van acryl, acryl cement en een 16 G Hypo Group applicator.
  2. Draag de juiste veiligheidsuitrusting volgens de instructies van de fabrikant, waaronder eventueel ogen, huid en andere vormen van bescherming.
  3. Verwijder de beschermende papier coating uit de acrylplaten.
  4. Droge passen alle materialen om te bevestigen dat de maten juiste (figuur 1A zijn).
  5. Samenstellen en laden van de spuit met acryl cement.
  6. Uitlijnen van de lange zijde van een buitenmuur (deel B) met een bovenrand van de base (deel C) en ervoor zorgen dat zij loodrecht op elkaar met behulp van een combinatie of machinist vierkant.
  7. Met behulp van de injectiespuit, een kleine en gestage kraal van cement rechtstreeks toepassen op de hoek van de twee stukken wordt toegetreden.
  8. Houd de twee stukken (delen B en C) op zijn plaats totdat ze worden aanvankelijk vastgelegd (ongeveer 5 min).
    Opmerking: Doorgaans, zullen zij 80% verharde in 24 h, maar montage kan blijven na 5 min.
  9. Herhaal stap 1.5-1.7 met de andere buiten muur (deel B) aan de dezelfde basis.
  10. De twee binnenmuren (deelA), een voor een, aan de base met behulp van stappen 1.5-1.7 koppelen.
  11. Bovendien gebruiken de spuit voor het toepassen van een kleine en gestage parel van cement rechtstreeks naar de hoek nu wordt gevormd door de buitenwand (deel B) en de binnenkant muur (deelA).
  12. Deze stukken op zijn plaats voor 5 min houden.
  13. Na 24-48 h, overgaan tot het opzetten van de gedragsmatige testomgeving.

2. het opzetten van de gedrags test omgeving en de toestellen

  1. Plaats milieu signalen (zoals beschreven in de sectie discussie) tegenover elkaar en tegenover de arena's van het testen gebied (figuur 1B).
  2. Regelen van de vier testen Arena op een 2-bij-2 wijze of op de vloer of stevige tafel op voldoende afstand van de signalen en de camera te maximaliseren visuele input voor de muizen (figuur 1B).
  3. Controleer of de lijn van het zicht met behulp van een meter stok gestut vanaf elke arena vloer over de muur naar de signalen om te bevestigen dat deze afstanden tussen de arena's en de signalen geschikt zijn.
  4. Het bepalen van de optimale optische weglengte waarmee video documentatie van alle vier arenas door de hoogte van de camera of de hoogte van de tabel aan te passen. (Figuur 1B).
  5. Sluit de camera aan op een USB-verlengkabel.
  6. Gebruik kabel circuits erbij, de kabel lopen over het plafond en onderaan een muur op een computer met video capture software.
  7. Verberg de computer achter een gordijn dat de muizen in het testen van de onderzoeker (Figuur 1 c) moet worden gescheiden.
  8. Monteren van 4 elk van ten minste 3 verschillende objecten die ongeveer 2-5 cm in lengte en breedte zijn en maar liefst 10 cm in hoogte om te gebruiken voor het testen van (Figuur 1 d).

Figure 1
Figuur 1: Behavioral testen voorbereiding. (A) Open--veldproeven arena vergadering met deel A overeenkomt met de binnenwand, als de buitenste muur, deel B en deel C als basis. De afgewerkte arena zal hebben twee buitenmuren (delen B) waarop de hele rand van de base en twee binnenmuren (delen A) die tussen de buitenmuren op de aangrenzende randen van de base (deel C past). Alle muren zal rusten op de top van de base. (B) vertegenwoordiger regeling van arena's op een tabel 0.62 m hoog, 60 x 90 cm milieu signalen, verlichting en een camera voor een testen gebied waarmee de opname van alle vier arenas gelijktijdig. (C) A gordijn verbergt de experimentator en computer systeem van muizen tijdens proeven. De overhead lichten zijn op voor het nemen van deze foto, maar tijdens de test, zijn alleen de vloer lampen op. Ook, een van de ecologische signalen voor deze foto van het testen gedeelte is verwijderd, maar tijdens het testen, is er een vierde richtsnoer voor de arena's, geconfronteerd met de helemaal zwart cue achter de tafel. (D) een representatieve object (en liniaal voor schaal) die is geschikt voor OLT of NORT testen met muizen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Deze objecten worden gevalideerd.
    1. Verkrijgen van een minimum van 8 wild-type muizen in de vertegenwoordiger van het geslacht, stam, en leeftijdsgroep van de experimentele muizen die zullen worden gebruikt (bijvoorbeeld 6 tot 9 weken oude vrouwelijke en mannelijke C57Bl/6 muizen).
    2. Omgaan met alle muizen dagelijks voor 1 min in de loop van 3 tot 5 dagen vóór de test.
    3. Muizen verdelen in groepen van 4 en, als ze niet reeds afzonderlijk worden gehuisvest, verhuizen ze naar individu kooien schoon te houden.
    4. Breng hen in de test kamer en laten acclimatiseren gedurende ten minste 30 minuten.
      Opmerking: Aanwezigheid van de experimentator in de kamer voor deze 30 min zal vermindering van stress op de muizen tijdens de taak, met name als de experimentator mannelijke20.
    5. Nadat acclimatisering wordt gedaan en de experimentator is klaar om te beginnen, beginnen met het opnemen van de video.
    6. Plaats elke muis tegenover de wanden van een hoek van de arena (genoemd de release hoek) (figuur 2A).
    7. Laat de muizen te verkennen van de arena's vrij voor 10 min.
    8. Stop de opname van de video.
    9. Muizen terugkomen door hun kooien schoon bedrijf voor een duur van 20 min.
    10. Schoon aanbevolen alle arena's met dier faciliteit reinigingsmethoden, zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen voor het volgende gebruik.
    11. Met behulp van dubbelzijdige tape, brengt 2 verschillende objecten in de buurt van 2 niet-release hoeken, zodat de objecten worden gecompenseerd in de arena, en 6 x 6 cm,2 van elke muur van die hoek (figuur 2B).
    12. Start de opname van de video.
    13. Plaats elke muis tegenover de muren in de hoek van de release.
    14. Kunnen muizen te onderzoeken van de arena en voorwerpen vrij voor 10 min.
    15. Stop de opname van de video.
    16. Plaats muizen terug in hun kooi schoon bedrijf voor een duur van 20 min.
    17. Schoon aanbevolen alle arena's en objecten met dier faciliteit reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen.
    18. Herhaal opleiding proeven met 2 nieuwe objecten die zijn aangebracht in dezelfde locaties totdat alle objecten (ten minste drie verschillende objecten als voert zowel de OLT en de NORT) zijn getest met elke muis.
    19. Uitsluiten objecten waarmee muizen om te zitten op de top van het object.
    20. Onderzoek tijd van elke muis met elk object volgens stap 4 te analyseren.
    21. Objecten die een negatieve of positieve intrinsieke waarde hebben uitsluiten.

3. uitvoeren van de gedrags Test

  1. Een week vóór de test: vertrouwd aan personen die met de gedragsmatige proeven
    1. Omgaan met volwassen 6 tot 9 weken oude vrouwelijke en mannelijke C57Bl/6 muizen dagelijks voor 1 min in de loop van 3 tot 5 dagen vóór de test.
  2. Dag 1: gewenning sessies
    1. Muizen verdelen in groepen van 4 en, als ze niet reeds afzonderlijk worden gehuisvest, verhuizen ze naar individu kooien schoon te houden.
    2. Brengen voor de test kamer en hen toestaan om te acclimatiseren in de test kamer voor minstens 30 min.
      Opmerking: aanwezigheid van de experimentator in de kamer voor deze 30 min zal de vermindering van stress op de muizen tijdens de taak, met name als de experimentator mannelijke20.
  3. Nadat acclimatisering wordt gedaan en de experimentator is klaar om te beginnen, beginnen met het opnemen van de video.
  4. Plaats elke muis in de arena (één muis per arena) geconfronteerd met de muren van de release hoek (figuur 2A).
  5. Laat de muizen te verkennen van de arena's vrij voor 6 min.
  6. Stop de opname van de video.
  7. Muizen terugkomen door hun kooien schoon houden tijdens de Inter proef interval (ITI).
  8. Schoon aanbevolen alle arena's met dier faciliteit reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen.
  9. Herhaal stap 3.3-3.9 twee keer voor een totaal van 3 gewenning sessies voor elke muis.
  10. Alle muizen terug naar hun huis kooien.
  11. Reinig alle arena's met dier faciliteit aanbevolen reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen vóór gebruik de volgende dag.
  12. Dag 2: opleiding proces, OLT, NORT
    Opmerking: De NORT is een optionele test.
    1. Na 24u, breng de dezelfde groep van muizen in de test kamer en laten acclimatiseren in de test kamer voor minstens 30 min zoals gedaan vóór de gewenning-sessies op de vorige dag.
    2. Het voeren van een proces van de opleiding met behulp van 2 objecten geplaatst in de arena (figuur 2B).
      1. Met behulp van dubbelzijdige tape, brengt objecten 6 x 6 cm2 uit de buurt van 2 niet-release hoeken zodanig zijn dat zij worden gecompenseerd in de arena.
      2. Start de opname van de video.
      3. Plaats elke muis tegenover de muren van de release hoek zoals gedaan tijdens de sessies van gewenning.
      4. Kunnen muizen te onderzoeken van de arena en voorwerpen vrij voor 10 min.
      5. Stop de opname van de video.
      6. Plaats muizen terug in hun kooi schoon bedrijf voor een ITI van 20 min.
      7. Schoon aanbevolen alle arena's en objecten met dier faciliteit reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen.
    3. Voer de OLT.
      1. Een van de volgende objecten gebruikt in de opleiding proces naar een nieuwe niet-release hoek verplaatst en brengt het object 6 cm vanaf elke muur van die hoek met dubbelzijdige tape (figuur 2C).
        Opmerking: Het andere object moet blijven waar het was tijdens de opleiding proces.
      2. Start de opname van de video.
      3. Plaats elke muis tegenover de muren in de hoek van de release.
      4. Kunnen muizen te onderzoeken van de objecten voor 10 min.
      5. Stop de opname van de video.
      6. Plaats muizen terug in hun kooi schoon bedrijf voor een ITI van 20 min.
      7. Schoon aanbevolen alle arena's en objecten met dier faciliteit reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen.
    4. De NORT uitvoeren
      1. Vervangen van het object dat niet tijdens de OLT met een roman-object verplaatst is en het nieuwe object 6 cm vanaf de twee muren van de hoek met dubbelzijdige tape (figuur 2D) brengt.
      2. Start de opname van de video.
      3. Plaats elke muis tegenover de muren in de hoek van de release.
      4. Kunnen muizen te onderzoeken van de objecten voor 10 min.
      5. Stop de opname van de video.
      6. Plaats de muizen terug in hun huis kooien.
      7. Schoon aanbevolen alle arena's en objecten met dier faciliteit reinigingsmethoden zoals afvegen met 70% ethanol te minimaliseren olfactorische signalen voor het volgende gebruik.

Figure 2
Figuur 2: Arena configuratie voor proeven. (A) Open-veld testen arena zonder objecten voor gewenning sessie. De zwarte pijl geeft de hoek van een release. Deze hoek moet dezelfde relatieve locatie in elk arena en consequent voor elke muis die wordt getest en voor elk proces. (B) voor het proces van de opleiding, twee verschillende objecten naar het open veld op 6 x 6 cm afstand van hun respectieve muren zijn beveiligd. (C) voor de OLT, één object wordt verplaatst naar een nieuwe locatie, ook 6 x 6 cm afstand van de muren en niet de versie hoek. (D) voor de NORT, het object dat werd in de OLT stationaire wordt vervangen door een nieuwe object, terwijl het verplaatste object vanaf de OLT nu het vertrouwde object is. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

4. het analyseren van gedrags testgegevens

Opmerking: Analyse van video moet idealiter worden ingevuld door ten minste twee onafhankelijke, geblindeerde onderzoekers.

  1. Open het video bestand.
  2. Het toepassen van een transparante cirkel die biedt een rand van 2 cm rond elk object ten opzichte van het scherm om te helpen bij het bepalen van actief onderzoek. Gebruik de afbeelding van een videobestand met een liniaal geplaatst in een arena voor het kalibreren van het raster.
  3. Muisgedrag observeren en registreren van de tijden die de muis onderzoekt actief het object, die uit zijn neus wees op het object op een maximale afstand van 2 cm van dat object bestaat.
    1. Record de tijdstempel de muis begint te onderzoeken van een object en de tijdstempel wanneer het stopt onderzoek naar dat object.
    2. Herhaal dit voor beide objecten in de arena voor de duur van de proef.
    3. Bereken de cumulatieve tijd die de muis elk object onderzocht door aftrekken van de begintijd van de stoptijd voor elk exemplaar van de object-onderzoek, en al deze waarden toe te voegen.
  4. Percentage van de totale onderzoek tijd of de discriminatie-index met de volgende formules berekenen:
    1. Procent van de totale onderzoek tijd berekenen =
      Equation 1
      Opmerking: Duidt een waarde boven de 50% meer onderzoek naar de nieuwe locatie of het object.
    2. Discriminatie index berekenen =
      Equation 2
      Opmerking: Bij een positieve waarde geeft meer tijd onderzoek naar het nieuwe object. Een index van de discriminatie van nul geeft aan gelijke tijd doorgebracht met beide objecten.
  5. Grafisch vertegenwoordigen resultaten en volledige statistische analyses met behulp van een t-toets of de ANOVA-afhankelijk van het aantal groepen met elkaar worden vergeleken.

Representative Results

Figuur 3 geeft voorbeelden van typische positieve en negatieve resultaten verkregen met mannelijke en vrouwelijke volwassen C57Bl/6 muizen met behulp van dit protocol6. Interpretatie van OLT en NORT gegevens altijd geldt voor de statistische gegevens van een groep (zie bespreking hieronder). Onderzoek tijd voor een enkele muis niet kan worden geïnterpreteerd als geheugen of gebrek aan geheugen. Echter de prestaties van een groep van muizen (dwz., meerdere monsters) aan andere groepen of aan de vaste kans niveaus met behulp van statistische testen kunnen worden vergeleken. Tijdens een proef van de typische opleiding vertonen groepen van muizen geen een belangrijke voorkeur gemiddeld voor een van de objecten zoals ze beide even roman zijn en niet elke intrinsiek negatieve of positieve waarde de muizen (figuur 3A en 3B hoeft). Als de statistische gegevens van een groep van muizen aanzienlijke voorkeur voor één object boven de andere tijdens de training tonen, moeten deze objecten niet worden gebruikt omdat die inherent voorkeur/afkeer van resultaten in de daaropvolgende processen zal verwarren. Bovendien, de tijd van de totale onderzoek van alle de muizen moet voldoen aan een minimumnorm (traditioneel instellen op 20 seconden21) en moet worden vergeleken om ervoor te zorgen dat er is geen verschil van de basislijn aan onderzoek dat kan van invloed zijn op de volgende tests van geheugen.

Tijdens de OLT, wordt geheugen voor object locatie weerspiegeld door muizen uitgaven gemiddeld aanzienlijk meer dan 50% van totale onderzoek tijd met het verplaatste object (figuur 3A). Als de totale onderzoek-tijden van de afzonderlijke muizen sterk variëren, zijn de resultaten beter afgebeeld als een discriminatie-index voor de objecten (figuur 3B). De aanzienlijke toename van de gemiddelde discriminatie index in figuur 3B geeft aan dat de muizen meer tijd doorgebracht met het object nadat deze had verplaatst. Of gemeten door toename in percentage tijd of discriminatie-index, suggereert de toename van het onderzoek van het object nadat dit is verplaatst dat de muizen niet vergeten waar het object zich tijdens de training bevond.

De laatste proef van dit protocol beoordeelt object erkenning geheugen. Een representatief voorbeeld met één groep van muizen bevat een hoger gemiddelde percentage onderzoek tijd (Figuur 3 c) evenals positieve discriminatie index (figuur 3D) vergeleken met de controlewaarden van de vaste van 50% en 0, respectievelijk. Als met de gegevens van de OLT is als er aanzienlijke variabiliteit in totale onderzoek tijd tussen individuele muizen, de discriminatie-index waarschijnlijk de betere methode om te visualiseren van deze gegevens. De 3E figuur toont een voorbeeld van een vergelijking van de 2-groep in het NORT en sommige van de statistische complicaties die zich bij deze proeven voordoen kunnen (zie discussie). Terwijl een one-sample t-toets voor groep B toont onderzoek aanzienlijk boven 50%, testen hetzelfde voor groep A niet. Deze vaststelling betekent niet dat A en B verschillend van elkaar zijn. Om te bepalen groep verschillen, moet een aparte twee gepaarde steekproeven met niet-parametrische Mann-Whitney test vergelijken groepen B naar A worden uitgevoerd. Een twee gepaarde steekproeven met niet-parametrische Mann-Whitney-test van deze representatieve groepsgegevens blijkt geen significant verschil (p = 0,66) tussen de twee groepen in procenten van het nieuwe object onderzoek tijd.

Zowel de OLT en NORT zijn zeer gevoelig voor de intrinsieke waarde van objecten en grondig testen van object gelijkwaardigheid is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er geen intrinsieke bias die resultaten kan verwarren. Figuur 3F en 3 G tonen een voorbeeld van een selectie van ongeschikte objecten. In een pilot test met de grootte van een steekproef van 4, muizen toonde een tendens om uitgaven van minder dan 50% van onderzoek tijd met object A wanneer in paren gerangschikt tegen object B (figuur 3F). Toen deze objecten vervolgens in een NORT met object A als het nieuwe object en een grotere steekproefomvang van 16 gebruikt werden, bracht muizen aanzienlijk minder dan 50% van de tijd onderzoek met object A (Figuur 3 g). Deze afkeer van het nieuwe object is gemakkelijk herkenbaar hier als een technische tekortkoming van het experiment en illustreert waarom piloot testen van objecten voor inherente voorkeur/afkeer essentieel is.

Figure 3
Figuur 3: Behavioral testgegevens met wild type volwassen C57Bl/6 muizen. (A) vergelijking percentage totale onderzoek tijd van het verplaatste object tijdens het trainen trial versus de OLT toont aanzienlijke toename onderzoek, nadat het object verplaatst. p < 0,0001, gepaarde t-toets. Een aanzienlijke verhoging van weergeven de representatieve resultaten (B) voor het verplaatste object onderzoek tijdens opleiding en OLT proeven als een discriminatie-index weergegeven ook in onderzoek van het object nadat dit is verplaatst. p < 0,0001, gepaarde t-toets. (C) percentage totale onderzoek tijd van het nieuwe object in de NORT toont belangrijke voorkeur voor het onderzoeken van het nieuwe object. ** p = 0,0024, one-sample t-test vs. 50%. (D) representatieve resultaten voor roman object onderzoek in de NORT weergegeven als een discriminatie-index tonen ook de voorkeur voor het onderzoeken van het nieuwe object. ** p = 0,0024, one-sample t-test vs 0. (E) representatieve resultaten van een analyse van de NORT waarbij twee verschillende groepen van muizen. Groep B verschilt aanzienlijk van 50% door one-sample t-test (** p = 0,0024), maar niet in groep A (p = 0.5837). In een aparte analyse, om te vergelijken groepen, een twee gepaarde steekproeven Mann-Whitney-test wordt gebruikt vanwege de ongelijke groep grootte en geen significant verschil in onderzoek is gevonden (p = 0,66, ns). (F) percentage tijd met een object tijdens validatie proeven in de grootte van een kleine steekproef toont een tendens tot afkeer van het object. p = 0.2159, one-sample t-test. (G) met een grotere grootte van de steekproef en het object vanuit (F) gebruikt als een nieuw object in een NORT, een grote afkeer van het object wordt gevonden, ook al het nieuwe object is. * p = 0.0270, one-sample t-test. Dit is een voorbeeld van een technische storing in een selectie van objecten. Gegevens worden gepresenteerd zoals bedoel ± SEM. gegevens uit C-E worden aangepast van een eerdere publicatie6panelen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Discussion

Dit protocol biedt een voordelige methode om uit te voeren van de locatie van het object en roman Objectherkenning gedrags testen in muizen. Deze tests kunnen de evaluatie van zowel de hippocampal functie als de functie van andere corticale gebieden, zoals de prefrontale cortex, die betrokken zijn bij object erkenning10. De OLT en NORT hebben het voordeel van het vermijden van prikkels met sterke emotionele valence die vereist voor de Morris water maze, contextuele vreesconditionering, Barnes doolhof of radiale arm doolhof zijn. Ze voorkomen ook de behoefte aan voedsel ontbering als vereist voor de radiale arm doolhof. Bovendien, dit protocol behelst een eenvoudige twee-daagse test procedure die geen uitgebreide of ingewikkelde apparatuur voor uitvoering of analyse vereist. Een nadeel van deze taken is dat ze niet toestaan voor maatregelen van leren of verwerving. Een verschil in nieuwheid onderzoek kon te wijten zijn aan armere leren over objecten tijdens opleiding, armere geheugen voor wat werd geleerd of beide. Totale tijd doorgebracht objecten onderzoeken is een belangrijke maatregel voor uitgesloten eventuele inherente verschillen in exploratie station maar is niet een maatregel van leren. Als maatregelen van leren belangrijk voor een experimentele vraag zijn, zou een water doolhof, Barnes doolhof of radiale arm doolhof waarschijnlijk beter zijn.

Aangepaste gebouw van gedrags arenas heeft het potentieel om te slaan honderden dollars en object testen binnen het financiële bereik van een breed scala aan labs. Dit protocol elimineert veel obstakels en stroomlijnt het proces van fabricage in-house arena bouw beter toegankelijk te maken voor wetenschappers met geen gespecialiseerde opleiding in acryl. Het is belangrijk op te merken dat aanschaf van gekleurde acrylplaten die met de muizen, zoals witte acryl voor zwarte muizen en zwart acryl voor witte muizen contrasteren zullen, vergemakkelijkt data-acquisitie en analyse, met name bij het gebruik van verkrijgbare de software van de analyse. Bestellen op maat gesneden vellen met "gerouteerd randen" elimineert de noodzaak voor een tabel (tabel 1) zag, en het gebruik van acryl cement elimineert de noodzaak om te boren en verzinkboor pilot gaten. Schroeven in de bevestigingsmiddelen, boren en snijden acryl vaak veroorzaakt pauze, chip en spleet vanwege het broze karakter. Omdat het cement is een oplosmiddel, het zal stromen naar het gebied wordt toegetreden, ontbinding en verzachten van een acryl wordt aangetroffen. Dus moet het niet worden toegepast op elk stuk afzonderlijk, alsof het een traditionele lijm. In tegenstelling tot lijm, zal het cement vullen negatieve ruimten of niet houden aan oppervlakken. Dit is de voornaamste reden om "gerouteerde randen" zoals dit voor een gladde en vlakke rand zorgen zal, creëren van een veel beter band. Wanneer de cement droogt, zal het de twee acrylplaten hebben gesmolten in een enkel stuk in een proces genaamd "oplosmiddel lassen". Net als metalen lassen, het eindproduct is een enkel stuk, maar de gelaste gebied blijft altijd de zwakste locatie. Als zodanig, zodra de arena's gebruikt worden, moet zorg worden genomen om te voorkomen dat de directe impact of extreme stress op die momenten.

Dit protocol laat ook zien hoe u 4 arenas voor gelijktijdige testen van tot 4 muizen (Figuur 1 en Figuur 2). De ondoorzichtige muren van de arena's beletten dat muizen elkaar ziet tijdens de test, maar er is nog een mogelijkheid dat het hebben van andere muizen in de kamer geur veroorzaakt of lawaai afleiding die afbreuk kunnen doen aan de testen. Gewenning proeven als gedetailleerde hier kan helpen verzachten deze zorg, zoals muizen zijn blootgesteld aan de voorwaarden van de multi dierlijke kamer voordat gedrags test. Echter, als afleiding van andere muizen of experimentator ruis in verband met de behandeling van andere muizen bestaat grote bezorgdheid, een arena met één muisklik kan worden gebruikt, alsmede, hoewel het de benodigde tijd voor het voltooien van de OLT en NORT met meerdere muizen zal toenemen. Meer dan 4 arenas theoretisch ook gebruikt kunnen worden, maar de meeste camera's hebben niet een breed genoeg gezichtsveld te tonen dat veel arena's met goede resolutie.

De afmetingen en de afstanden die hier vindt u algemene richtlijnen voor het muis gedrags testen in een typische testen kamer die is 16 x 16 x 16 m3 in dimensies (figuur 1B en 1 C). Het instellen van passende milieu signalen, moet arenas, en video opname-apparatuur worden geoptimaliseerd voor elke omgeving. Signalen kunnen bestaan uit grote vormen of patronen (meestal in zwart-wit), waarmee muizen aan ruimtelijk oriënteren zich tijdens de OLT. In plaats van signalen op verschillende locaties tegenover elkaar plaatsen, kunnen signalen ook worden gemonteerd aan de muren van het testen gebied. Dit protocol adviseert de test kamer met een gordijn te verbergen van de onderzoeker en de computer tijdens het testen van de gedragsmatige verdelen. Tijdens alle gewenning, Inter proef intervallen en actieve proeven, moeten onderzoekers het gordijn te scheiden zelf uit de testen gebied sluiten. Indien dit niet praktisch, de computer kan blijven met het oog op de muizen, maar de onderzoeker moet verplaatsen uit het zicht tijdens de taak. Als de onderzoeker aanwezig is, proberen de muizen te vertrouwen op haar of hem als een ruimtelijke cue.

Alle gedrags tests moet worden ingevuld in een omgeving van temperatuur en vochtigheid-gestuurde met dim, maar zelfs verlichting op ongeveer 310 lux en minimale vreemde geluids- of sterke milieu geur signalen, zoals parfums op onderzoekers. Tussen elke dag proef en test moeten alle arena's en objecten worden gereinigd met dier faciliteit aanbevolen methoden van sterilisatie zoals afvegen met 70% ethanol of ongeparfumeerde bleekmiddel veegt te minimaliseren olfactorische signalen. Als chemische ontsmettingsmiddelen worden gebruikt, wordt een laatste spoeling met 70% ethanol wordt aanbevolen omdat vele chemische ontsmettingsmiddelen kan irriterend voor de voeten van de dieren.  Zoals met elke gedrags taak, behandeling van muizen gedurende een aantal dagen voordat het testen is noodzakelijk om hen vertrouwd te maken met de personen die gaan uitvoeren de OLT en NORT en vermindering van stress tijdens het testen van20,22. Zoals muizen acute stress als gevolg van onbekende personen in de nabijheid van het testen gebied ervaren kunnen, is het ook aanbevolen dat alle gedrags tests moet worden ingevuld door de dezelfde bekomen. Het testen parameters en de in dit protocol vastgestelde voorwaarden zijn geoptimaliseerd voor 6 tot 9 weken oude volwassen C57Bl/6 muizen en zou onthullen geheugen afwaarderingen als gevolg van schade in deze leeftijdsgroep de nuttigste of geheugen waardeverminderingen wegens leeftijd zelf in oudere muizen. Als het doel is om te testen voor de verbetering van het geheugen bij jonge muizen, zou een langere ITI variërend van 1 uur tot 1 dag passender om te voorkomen dat plafond effect op prestaties in de gemakkelijker 20 min ITI versie. Inderdaad, ITIs kunnen variëren van 5 min (voor onmiddellijk rappel) tot enkele uren of dagen (voor externe geheugens), afhankelijk van de specifieke behoeften van het experiment en de stammen en leeftijden van de muizen. Nog belangrijker is, ongeacht de lengte, moeten alle ITIs verenigbaar zijn tussen de sessies in een experiment. Zoals verschillende soorten en leeftijden van muizen verschillen in gedrag en leren vertonen, de timing voor elke proef en elk interval, gebied regeling, testen en objecten die worden gebruikt kunnen worden gewijzigd volgens de bepaalde spanning van muizen, hun leeftijd, en de specifieke schade / ziekte/interventie model geteste9,21,23,25.

Terwijl de hippocampal afhankelijkheid van de functies van het ruimtelijke geheugen getest de OLT zijn reeds lang gevestigde, de NORT kan of niet kan beroepen op de hippocampus. Interpretatie van gegevens uit de NORT moet deelnemen aan deze waarschuwing aan account. De bepalende variabelen, of de hippocampus is betrokken, in het object erkenning geheugen op nog niet eens zijn, maar eventueel ITI lengte of saliency van ruimtelijke signalen18. Met name het gepresenteerde protocol gebruikt ruimtelijke OLT voordat de NORT, die muizen naar het gebruik van hippocampal processen in de NORT kan vertekening. Het is dus belangrijk op te merken dat de order kan worden teruggedraaid, of elke taak onafhankelijk kan worden uitgevoerd afhankelijk van de onderzoekers vragen en behoeften.

Een selectie van objecten is een cruciaal aspect van zowel de OLT en de NORT22,24. Ideale objecten zijn zwaar genoeg niet gemakkelijk kunnen worden verdreven door een muis en gemaakt van materialen, zoals glas of metaal, die een muis kan niet beschadigen door kauwen of krassen. Houten, schuim of zacht plastic objecten zijn niet geschikt als ze gemakkelijk worden vervormd en zijn moeilijk om geur-vrij te houden. Bovendien, de objecten die worden gebruikt bij de proeven moeten relatief vergelijkbaar in grootte, textuur, geur en materiaal. Figuur 1 d geeft een voorbeeld van een geschikt object dat kan worden gebruikt. Dit Oranje kunststof beeldje van een kuiken is gevuld met zand te geven genoeg gewicht en verzegeld om te voorkomen lekkage van het schoonmaken van de reagentia of andere geur-veroorzakende agentia. Vanwege de vorm van de top zijn muizen niet in staat te klimmen op de top van of zitten op dit object. Dit object is voor de OLT of NORT, beste gekoppeld aan een ander object van vergelijkbare grootte, gewicht, materiaal, kleur en complexiteit, zoals een vergelijkbare kunststof beeldje van een konijn. Om ervoor te zorgen dat object onderzoek echt weerspiegelt voorkeur voor nieuwheid, alle objecten moeten worden gevalideerd voor gelijkwaardige intrinsieke waarde met een minimum van 8 muizen in dezelfde stam, geslacht en leeftijd van de experimentele groep als beschreven in punt 2.9 van het protocol. Bovendien moeten de objecten worden gerandomiseerde in termen van welk object is de roman of verplaatste object tussen muizen in dezelfde studie verder te verzekeren dat de inherente kenmerken van de objecten niet van invloed zijn op de voorkeur. Plaatsing van het object kan ook grote invloed hebben op het succes of de mislukking van de OLT en NORT. Objecten moeten worden Ophaalbare in de arena's en niet te dicht bij de muren. Een hoek druk door een object is een aantrekkelijke plaats voor muizen te verbergen en dit zal verwarren onderzoeksmaatregelen.

Een belangrijke voorwaarde voor het verzamelen van gegevens is het definiëren van "actief onderzoek", dat is wanneer een muis een object met haar neus wees op het object omgaat niet meer dan 2 cm afstand. Een muis bewegen over de bovenkant van het object of het kijken voorbij het object komt niet in aanmerking als actief onderzoek. Bovendien, omdat de OLT en NORT, is afhankelijk van een muis herinneren of de feitelijke kenmerken van het object de ruimtelijke locatie, moet er voldoende studie van deze tijdens de proeven van de opleiding. Zo moet de onderzoeker bepalen een minimale onderzoek tijd en uitsluiten van alle onderwerpen die niet voldoen aan dat niveau van de basislijn van onderzoek, traditioneel ingesteld op 20 seconden21.

Kwantificering van object onderzoek tijd kan worden bereikt op verschillende manieren met of zonder dure analysesoftware. Als handmatige scoren wordt gebruikt, zoals hier wordt beschreven, kan de meest uitgebreide verzameling van de gegevens worden bereikt door de tijdstempels op de video opnemen wanneer de muis is het onderzoeken van het object. De begin- en eindtijd opnametijden van object onderzoek tijdens de drie afzonderlijke proeven wordt gemaakt van een permanente log van onbevooroordeelde tijdstempels en vergemakkelijkt nauwkeurige handmatige berekening van gegevens in tegenstelling tot alternatieve methoden zoals het gebruik van een stopwatch om te addiditief de totale tijd die een muis elk object onderzoekt vastleggen.

Commerciële softwarepakketten zijn ook beschikbaar voor het object onderzoek scoren. Commercieel beschikbare software kan bieden een schat aan gegevens na de hand scoren gegevens hier beschreven, met inbegrip van de totale afstand reisde, hoeveelheid tijd doorgebracht in bepaalde gebieden van de arena, en snelheid van beweging16,23. Software, eenmaal correct gekalibreerd en bevestigd aan betrouwbaar detecteren object onderzoek, de gegevens veel sneller dan handmatige scoren ook kan opleveren. Deze opbrengst gegevens sneller kan, op de lange termijn, netto besparingen ten opzichte van de mens-uren vereist voor het scoren van de handmatige opleveren. Echter de meeste softwarepakketten voor gedragsanalyse hebben hoge aanloopkosten die onbetaalbaar voor vele labs worden kunnen en handmatige scoren kan vaak worden bereikt door student-onderzoekers, maken de uurloonkosten gedrags scoren minimaal. Commerciële software komt ook vaak met beperkingen op hoeveel gebruikers toegang de software gelijktijdig tot kunnen, beperking van de gegevens doorvoer en tijd besparen. Hoewel er vele voordelen aan deze softwarepakketten, zijn ze niet noodzakelijk van tijd onderzoeken van voorwerpen uit de OLT en NORT essentiële informatie te verzamelen. De mogelijkheid om handmatig het verwerven van deze gegevens maakt nieuwe object taken meer financieel toegankelijk zijn voor een breder scala aan onderzoekers.

Een extra eigenschap van dit protocol is dat de eerste zitting van gewenning is in wezen een proef in een open veld, die gegevens over de activiteit en angst niveaus kan opleveren. Activiteitenniveaus kunnen worden gekwantificeerd aan de hand van de totale afgelegde afstand of gemiddelde snelheid, als het bijhouden van software beschikbaar is. Evenzo met tracking software, kunnen angst maatregelen worden afgeleid uit de tijd doorgebracht in het midden van de arena of afstand reisde in het midden. Deze gegevens kunnen ook handmatig worden verworven door de arena video te bedekken met een raster en kwantificeren van kruisingen. Deze open-veldgegevens kunt u uitsluiten dat bruto motor tekorten of overmatige angst die met object onderzoek later interfereren kan.

De statistische tests gebruikt in dit protocol zijn representatief voor de traditionele methoden voor analyse. Bij het vergelijken van 2 groepen van muizen, wordt een twee gepaarde steekproeven, tweezijdige t-test aangeraden om te testen de significantie van het verschil in percentage tijd onderzoek naar het verplaatste of Roman object tussen groepen. Als de omvang van de steekproeven ongelijk zijn, hebben uitzonderlijk hoge variabiliteit of Toon ongelijke variabiliteit tussen de groepen, dat een niet-parametrische test wordt aanbevolen in plaats daarvan, zoals veel van de onderliggende hypothesen voor de t-test in deze voorwaarden zullen worden geschonden. Bij het vergelijken van 3 of meer groepen van muizen, worden ANOVAs aanbevolen om te testen of groep heeft een significant effect op percentage tijd onderzoek naar het verplaatste of Roman-object. Fout-gecorrigeerd post-hoc tests, zoals de Tukey test of Bonferroni-gecorrigeerd paarsgewijze vergelijkingen, kan dan worden toegepast om te testen het verschil in percentage onderzoek tijd tussen elk paar van groepen. Met de OLT is een extra manier om gegevens te analyseren om te testen voor een significante verandering in het percentage tijd onderzoek naar het verplaatste object van opleiding naar OLT proeven. Met slechts één groep van muizen, deze test zou de vorm aannemen van een gekoppelde, tweezijdige t-test, testen van ingrijpende veranderingen in percentage tijd met het verplaatste object van opleiding naar OLT in elke muis (analyses in het achterhoofd dat dit zijn gekoppeld en niet onafhankelijk metingen, aangezien elke muis twee gegevenspunten levert). Met twee groepen muizen, een herhaalde maatregelen two-way ANOVA zou worden gebruikt, is met de herhaalde maatregel de berechting (opleiding versus OLT) en de groepsopdracht wordt de tweede factor. Post-hoc tests voor verschillen tussen behandelgroepen moeten vergelijken met de groepen aan elkaar binnen proeven.

Als alternatief, als bewijs van het geheugen in de OLT of NORT alles wat wordt getest is, kan een one-sample t-test van de percentage tijd onderzoeken van een object ten opzichte van de vaste waarde van 50% worden gebruikt. Een percentage tijd aanzienlijk hoger is dan 50% suggereert geheugen voor het object. Een percentage tijd aanzienlijk lager ligt dan 50% suggereert afkeer (voor sommige reden) en object keuzes moeten opnieuw worden beoordeeld. Echter, de one-sample t-test kan niet onthullen of twee of meer groepen van elkaar verschillen. Bijvoorbeeld, in een experiment met twee groepen van muizen, als groep A bezig geweest met 60% van de tijd met het nieuwe object voor p = 0.049 door one-sample t-test vergelijking met 50%, en groep B slechts 59% van de tijd met het nieuwe object uitgegeven voor p = 0.051 , Groep A verschilt aanzienlijk van 50% (en groep B is niet). Het is echter onjuist om te concluderen dat deze twee groepen van elkaar afwijkt zijn. Een twee-sample t-test vergelijken A en B kan gemakkelijk onthullen dat deze twee groepen statistisch niet te onderscheiden zijn. Als het einddoel is te vergelijken van de geheugenprestaties van twee of meer groepen, moeten die groepen statistisch worden vergeleken met elkaar, niet alleen ten opzichte van een externe norm. Een soortgelijke richtlijn geldt voor een vergelijking van de tijd doorgebracht met een verplaatst object tussen opleiding en OLT. In dit geval, toont het vinden van een significant verschil in percentage tijd met een verplaatst object tussen opleiding en OLT in één groep en niet in een ander niet dat deze groepen statistisch verschillend zijn. Groepen moet post-hoc vergeleken tegen elkaar binnen elk afzonderlijk experiment, niet alleen over proeven binnen de groep.

Het is belangrijk om in gedachten houden dat het onderzoek tijd voor elke individuele muis kan niet worden gebruikt als bewijs voor of tegen geheugen. Eerder, geheugen voor object locatie of identiteit bij deze taken kan slechts worden geconcludeerd op basis van statistische gegevens die door statistisch wordt vergeleken met de statistische gegevens van een andere groep of de vaste kans niveaus (50% voor tijd, 0 voor discriminatie verhouding). De grootte van de steekproef nodig zal sterk afhankelijk zijn van de grootte van het effect van een bepaalde manipulatie en variabiliteit in gedrag, allebei waarvan op zijn beurt zal afhangen van de muizen wordt gebruikt. Leeftijd, geslacht en manipulaties al invloed variabiliteit. In de voorbeeldgegevens gepresenteerd in figuur 3A en 3B, n = 14 onderwerpen werden gebruikt, levert een effect grootte van 0.68 en kracht van 0,65 voor een gepaarde t-toets met α = 0,05. Desgewenst een kracht van 0,8 waren voor deze vergelijking, kan de grootte van een steekproef van 18 zouden moeten zijn.

Deze discussie wordt omlijst rond p-waarden en betekenis cutoffs omdat deze de maatregelen en de analyses meestal zijn voor OLT en NORT gegevens gerapporteerd, en daarom dreigen te kennen zowel de onderzoekers en de revisoren. Deze afhankelijkheid van p-waarden is zwaar bekritiseerd als statistisch ongeldige26. Echter, hoewel alternatieve analysemethoden bestaan en in sommige tijdschriften27zijn goedgekeurd, geen hebben is in grote lijnen aangenomen door de gedrags- en biomedisch velden als standaard26.

Kortom toetst dit protocol effectief geheugen in muizen tegen minimale kosten. Aanbevelingen voor passende wijzigingen in het protocol zijn opgenomen om te zorgen voor een succesvolle uitvoering met een kleine knaagdieren model. Toepassing van dit protocol op specifieke letsel of therapeutische interventie modellen kan onthullen waardevolle functionele relevantie die een aanvulling op de cellulaire en moleculaire mechanismen bestudeerd.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gefinancierd door R00 NS089938 van NIH en zaad financiering van chronische hersenletsel en Discovery thema's aan The Ohio State University aan EDK.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 15.75" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 16.5" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 16.5" x 16.5" with Routed Edges
TAP Acryllic Cement (1 pt.) TAP Plastics NA
16 G Hypo Applicator TAP Plastics NA
Debut Video Capture Software Pro Edition NCH Software NA
Stanely SAE/Metric Comb Square Grainger 6R171
Logitech Pro Stream Webcam C922x CDW 4429927
Belkin 16' USB 2.0 Active Extension Cable CDW 570691
Panduit Pan-Way LD Surface Raceway (8') CDW 300902
Spatial/Environmental Cues Variable NA
Objects for testing Variable NA
70% ethanol Variable NA
Double-sided tape Variable NA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Krakauer, J. W., Ghazanfar, A. A., Gomez-Marin, A., Maclver, M. A., Poeppel, D. Neuroscience Needs Behavior: Correcting a Reductionist Bias. Neuron. 93 (3), 480-490 (2017).
  2. Lange, F., Seer, C., Kopp, B. Cognitive flexibility in neurological disorders: Cognitive components and event-related potentials. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 83, 496-507 (2017).
  3. Barnett, J. H., Blackwell, A. D., Sahakian, B. J., Robbins, T. W. The Paired Associates Learning (PAL) Test: 30 Years of CANTAB Translational Neuroscience from Laboratory to Bedside in Dementia Research. Current Topics in Behavioral Neuroscience. 28, 449-474 (2016).
  4. Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J. The hippocampus-what does it do? Behavioral and Neural Biology. 57 (1), 2-36 (1992).
  5. Bartsch, T., Wulff, P. The hippocampus in aging and disease: From plasticity to vulnerability. Neuroscience. 19 (309), 1-16 (2015).
  6. Smith, B. M., Yao, X., Chen, K. S., Kirby, E. D. A Larger Social Network Enhances Novel Object Location Memory and Reduces Hippocampal Microgliosis in Aged Mice. Frontiers in Aging Neuroscience. 10 (142), 1-16 (2018).
  7. Chieffi, S., et al. Exercise Influence on Hippocampal Function: Possible Involvement of Orexin-A. Frontiers in Physiology. 14 (8), 85 (2017).
  8. Garth, A., Roeder, I., Kempermann, G. Mice in an enriched environment learn more flexibly because of adult hippocampal neurogenesis. Hippocampus. 26 (2), 261-271 (2016).
  9. Brown, R. E., Stanford, L., Schellinck, H. M. Developing standardized behavioral tests for knockout and mutant mice. Institute for Laboratory Animal Research Journal. 41 (3), 163-174 (2000).
  10. Barker, G. R., Warburton, E. C. When is the hippocampus involved in recognition memory? Journal of Neuroscience. 31 (29), 10721-10731 (2011).
  11. Savage, S., Ma, D. Animal behavior testing: memory. British Journal of Anaesthesia. 113 (1), 6-9 (2015).
  12. Fanselow, M. S., Dong, H. W. Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures? Neuron. 65 (1), 7-19 (2010).
  13. Vogel-Ciernia, A., Wood, M. A. Examining object location and object recognition memory in mice. Current Protocols in Neuroscience. 69, 1-17 (2014).
  14. Ammassari-Teule, M., Passino, E. The dorsal hippocampus is selectively involved in the processing of spatial information even in mice with a genetic hippocampal dysfunction. Psychobiology. 25 (2), 118-125 (1997).
  15. Le Merrer, J., Rezai, X., Scherrer, G., Becker, J. A., Kieffer, B. L. Impaired hippocampus-dependent and facilitated striatum-dependent behaviors in mice lacking the delta opioid receptor. Neuropsychopharmacology. 38 (6), 1050-1059 (2013).
  16. Hattiangady, B., et al. Object location and object recognition memory impairments, motivation deficits and depression in a model of Gulf War illness. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 78 (2014).
  17. Oliveira, A. M., Hawk, J. D., Abel, T., Havekes, R. Post-training reversible inactivation of the hippocampus enhances novel object recognition memory. Learning and Memory. 17 (3), 155-160 (2010).
  18. Cohen, S. J., Stackman, R. W. Jr Assessing rodent hippocampal involvement in the novel object recognition task. Behavioral Brain Research. 285, 105-117 (2014).
  19. Cohen, S. J., et al. The Rodent Hippocampus Is Essential for Nonspatial Object Memory. Current Biology. 23 (17), 1685-1690 (2013).
  20. Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
  21. Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioral data. Behavioral Brain Research. 31 (1), 47-49 (1988).
  22. Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nature Protocols. 8 (12), 2531-2537 (2013).
  23. Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., Hartz, A. M. A Comprehensive Behavioral Test Battery to Assess Learning and Memory in 129S6/Tg2576 Mice. Public Library of Science ONE. 11 (1), e0147733 (2016).
  24. Ennaceur, A. One-trial object recognition in rats and mice: methodological and theoretical issues. Behavioural Brain Research. 215, 244-254 (2010).
  25. Lueptow, L. M. Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice. Journal of Visualized Experiments. (126), e55718 (2017).
  26. Wasserstein, R. L., Lazar, N. A. The ASA's Statement on p-Values: Context, Process, and Purpose. The American Statistician. 70 (2), 129-133 (2016).
  27. Ranstam, J. Why the P-value culture is bad and confidence intervals a better alternative. Osteoarthritis and Cartilage. 20 (8), 805-808 (2012).

Tags

Gedrag kwestie 141 geheugen cognitieve testen object locatie roman objectherkenning muis hippocampus
Roman Objectherkenning en Object locatie gedrags testen in muizen op een begroting
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Denninger, J. K., Smith, B. M.,… More

Denninger, J. K., Smith, B. M., Kirby, E. D. Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget. J. Vis. Exp. (141), e58593, doi:10.3791/58593 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter