تأثيرا وقائيا محتملا ضد الاضطرابات التنكسية العصبية. ومع ذلك، لا توجد حاليا طريقة سهلة لتحديد فعالية إجراءات التخصيب. يصف هذا البروتوكول طريقة "صندوق الألغاز" البسيطة لتقييم الوظيفة المعرفية للحيوان ، من أجل الكشف عن فعالية الإثراء البيئي.
مقالة منهجية
تأثيرا وقائيا محتملا ضد الاضطرابات التنكسية العصبية. ومع ذلك، لا توجد حاليا طريقة سهلة لتحديد فعالية إجراءات التخصيب. يصف هذا البروتوكول طريقة "صندوق الألغاز" البسيطة لتقييم الوظيفة المعرفية للحيوان ، من أجل الكشف عن فعالية الإثراء البيئي.
بشكل كبير على تطوير ووظيفة الدوائر العصبية. علاوة على ذلك ، ثبت أن التخصيب يؤخر بنجاح ظهور الأعراض في نماذج مرض هنتنغتون 1-4 ، مما يشير إلى أن العوامل البيئية يمكن أن تثير تأثيرا وقائيا للأعصاب ضد الضرر التدريجي على المستوى الخلوي الذي لوحظ في الاضطرابات التنكسية العصبية. ومع ذلك ، يمكن أن تختلف الطرق التي يمكن من خلالها إثراء بيئيا اختلافا كبيرا. علاوة على ذلك ، لا توجد طريقة مباشرة يمكن من خلالها تقييم آثار الإثراء البيئي: تتطلب معظم الطرق إما نماذج سلوكية معقدة إلى حد ما و / أو تحليلات تشريحية / فسيولوجية بعد الوفاة. يصف هذا البروتوكول استخدام اختبار سلوكي بسيط وغير مكلف ، صندوق الألغاز 5-7 كوسيلة قوية لتحديد فعالية زيادة التحفيز الاجتماعي والحسي والحركي على الفئران مقارنة بالمجموعات التي نشأت في ظروف معملية قياسية. تستفيد مهمة حل المشكلات البسيطة هذه من الرغبة الفطرية للقوارض في تجنب العبوات المفتوحة من خلال البحث عن مأوى. يتم تقييم القدرة المعرفية عن طريق إضافة عوائق معقدة بشكل متزايد إلى مدخل الملجأ. يعمل الوقت الذي يستغرقه شخص معين لإزالة العوائق بنجاح ودخول الملجأ كمقياس أساسي لأداء المهمة. يمكن أن توفر هذه الطريقة وسيلة موثوقة للتقييم السريع لفعالية بروتوكولات التخصيب المختلفة على الوظيفة الإدراكية ، وبالتالي تمهيد الطريق لتحديد الدور الذي تلعبه العوامل البيئية المحددة بشكل منهجي في تأخير ظهور الأمراض النمائية العصبية والتنكسية العصبية.
تخصيب البيئي (EE) يمكن تعريفها بأنها المناطق المحيطة بها التي تقدم الحيوانات مع زيادة فرصة للتفاعل الاجتماعي، النشاط الحركي، وزيادة التحفيز الحسي من عادة من ذوي الخبرة في environment.EE المختبر القياسية وقد تبين أن تؤثر على الدوام سلوك الحيوانات، وبذلك حول التغييرات مثل الحد من الإجهاد والنشاط المتعلقة القلق 8-10، وتحسين الأداء في مهام التعلم والذاكرة 8،11، وقت مبكر من بداية التنسيق الحركي والنشاط الاستكشافي 11، والتغيرات في رعاية الأمومة 8 وكذلك مقاومة المواد المسببة للإدمان 12- 15. وعلاوة على ذلك، تم كشف EE للتخفيف من آثار الاضطرابات العصبية، وتأخير ظهور وخفض شدة الأعراض في النماذج الحيوانية من هنتنغتون 1-4،16 والشلل الرعاش ومرض 17 18 مرض الزهايمر.
هذه التغييرات مجلس النوابتتصل مع التعديلات التشريحية والجزيئية هو معروف EE للحث جميع أنحاء الدماغ. الحيوانات التي تربى في بيئات غنية من المراحل الأولى من التنمية وتبين عدد لا يحصى من التغيرات العصبية، بما في ذلك زيادة الوزن الدماغ وسمك القشرية، شجيري المتفرعة 9،2-22 وكثافة متشابك 23. EE يمكن أن يغير كلا من مستوى وتوقيت عامل النمو التعبير 9،24-30، وهو ما ثبت للمساهمة في تسريع تطوير الحسية 25،26،28،29، 30 ذاكري، وكذلك الدوائر المحرك 31،32.
وقد كشف العمل السابق في النتائج الأوقات متناقضة عند التحقيق في تأثير EE، دون الأخذ بعين الاعتبار أنواع مختلفة من الحيوانات والبيئات المستخدمة في الدراسات الفردية 9،24،27،30. حاليا، ليس هناك مهمة متسقة وبسيطة السلوكية التي يمكن استخدامها لقياس فعالية مختلف نماذج EE في سلالات مختلفة والمواصفاتالمنشأ من الحيوانات.
وقد تم تصميم هذه المهمة صندوق لغز بمثابة اختبار بسيط لتحديد المشكلة الأم الحيوان وحل القدرة 7. مطلوبة الحيوانات وضعها في منطقة مفتوحة لإزالة المواد التي تقع داخل فتحة صغيرة من أجل الوصول إلى غطت المنطقة / المأوى عرقلة. يعطى كل موضوع ثلاث تجارب مع نفس العرقلة من أجل تقييم ثلاث سمات المعرفية المختلفة. المحاكمة الأولى غلة مؤشر أساسي من حل مشكلة القدرة الكامنة أو الأم. المحاكمة الثانية، تشغيل في نفس اليوم، ويعطي بعض المؤشرات على قدرة الحيوان إلى تحسين وبالتالي تعزيز استراتيجيات لإزالة انسداد محددة. المحاكمة الثالثة، التي أجريت في اليوم التالي، توفر نظرة ثاقبة على قدرة هذا الموضوع إلى الاحتفاظ بها وأذكر الحل علمت لهذه المهمة.
الدافع من أجل حل هذه "الألغاز عرقلة" من قبل الحيوانات يمكن أن تختلف، ويحتملويجسد الرغبة الفطرية لتجنب الحقول المفتوحة والبحث عن ملجأ، فضلا عن محرك الأصيل في استكشاف المناطق المحيطة بها 6،7. والعديد من السائقين السلوكية المحتملة الكامنة وراء الرغبة في حل لغز صندوق يوحي بأن تشارك مناطق مختلفة من الدماغ في التوسط أداء المهمة. وقد أظهرت الأعمال السابقة أن في نماذج الفئران من مرض انفصام الشخصية، وتشارك في قشرة الفص الجبهي وكذلك الحصين في الحصول على هذه المهمة 5. وقد كشفت دراسة آفة في الفئران أيضا عدد كبير من مناطق الدماغ تشارك في أداء صندوق لغز، بما في ذلك مختلف النوى المهادية، ما تحت المهاد، والمخيخ، والهياكل الحوفي. معا، وهذه النتائج تشير إلى أن الانخراط في حل هذه المشكلة المهمة ينطوي على مجموعة من الهياكل العصبية المرتبطة الوظيفة الإدراكية.
وقد استخدم في الإطار لغز بنجاح لتقييم قدرة الفئران حل المشكلة، وكذلك العجز المعرفي التي أظهرتها منماذج البول الفصام 5-7. وقد تبين الأداء على المهمة أن تكون متسقة للغاية، وترتبط بشكل جيد مع نتائج الاختبارات السلوكية المعرفية الأخرى 6. وكان الهدف من هذا العمل وبالتالي على التكيف مع مهمة صندوق لغز لتصبح وسيلة بسيطة وموثوق بها لتحديد فعالية EE.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
بيان الأخلاق: تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة الأخلاقيات الحيوان من جامعة سيدني ويتفق مع مجلس البحوث الطبية في أستراليا المبادئ التوجيهية الوطنية للصحة و. تم تنفيذ الإجراءات على الفئران C57 / BL6J التي كانت تربى في جامعة سيدني بوش القوارض مرفق. وتم إيواء جميع الفئران في غرفة واحدة كاف التهوية في 21 ° C درجة الحرارة المحيطة على ضوء الظلام دورة 12 ساعة مع أضواء على الساعة 0600 ساعة في أقفاص التهوية بشكل فردي مع libitum الإعلانية الحصول على الغذاء الجاف والماء. تم تعيين الإناث في وقت متأخر من الحمل بشكل عشوائي لظروف السكن القياسية أو المخصب للبيئة.
1. السكن (مستويات التخصيب):
2. البناء من صندوق لغز

الشكل 1: رسم تخطيطي للمهمة صندوق اللغز. في الإطار لغز هو مربع الاكريليك تتكون من مساحة الحقل المفتوح (600 × 280 ملم) ومنطقة محمية الهدف مربع (150 × 280 ملم)، وقياس 750 × 280 مم في كل شيء. A 40 × 40 مم افتتاح ضمن التقسيم (الرمادي) التي تفصل بين المنطقتين يسمح الحيوانات للوصول إلى منطقة المرمى مربع مغطاة من حقل مفتوح. تم حظر هذا الافتتاح مع العوائق التي يصعب على نحو متزايد لإزالة كما تقدم الاختبار. الحيوانات تخضع لبروتوكول لمدة خمسة أيام، ويتألف من أربعة شروط انسداد مع ثلاث محاكمات لكل حالة.
3. الجري من المهام صندوق لغز

الجدول 1: مخطط مهمة صندوق اللغز. يتم تشغيل مهمة صندوق لغز لمدة خمسة أيام، ويتكون من أربعة شروط العرقلة. هناك ثلاث محاكمات في كل من الأيام الأربعة الأولى، واحدة في اليوم الخامس. كل حالة انسداد ثلاثة المحاكمات؛ أول اثنين في يوم واحد، وثالث في اليوم الذي يلي مباشرة. وتهدف المحاكمة الأولى من حالة انسداد لاختبار الأم القدرة على حل المشكلة، المحاكمة الثانية تدرس الاستحواذ المهمة، والتعزيز، ويستخدم المحاكمة الثالثة بمثابة فحص للاحتفاظ حل والتذكير.

الشكل 2: عرقلةشروط أيون ضمن مهمة صندوق اللغز. الرسوم البيانية التخطيطية من الساحة صندوق لغز والظروف عرقلة المستخدمة في هذه الدراسة. (A) الحالة 0 (C0)، مع عدم وجود انسداد موجودة في المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (ب) الحالة 1 (C1 )، مع "ش شكل" قناة موجودة في المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (C) الحالة 2 (C2)، حيث يتم تعبئة القناة مع المواد الفراش نظيفة. (D) الحالة 3 (C3 )، مع "سد الأنسجة" الحالي ضمن المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (E) الحالة 4 (C4) مع "المكونات رغوة" الحالي ضمن المدخل بين الميدان مفتوح والهدف مربع المناطق. أبعاد الساحة هي حسب المدرجة في طرق والشكل 1.
4. تفسير البيانات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج الموصوفة هنا هي عينة تمثيلية، مع بيانات مأخوذة من عدة أفواج تتكون من الفضلات المختلفة. وقد أجريت جميع التجارب السلوكية بين 0700 و 1100 ساعة، مع العشوائية أجل اختبار الحيوانات ضمن فوج. الحيوانات التي تربى في بيئة غنية (ن = 14، 7 من الإناث و 7 ذكور) استغرقت وقتا أقل بكثير في حل المهام عرقلة داخل صندوق لغز من تلك التي أثيرت ضمن بيئة القياسية (ن = 15، 7 الإناث والذكور 8) (انظر الشكل 3) (المتكررة تدابير ANOVA مع البيئة كما بين-المواضيع عامل، F = 19.525، P <0...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
وتظهر البيانات المقدمة أن الإطار لغز يمكن استخدامها بشكل فعال لتقييم أثر EE. الفئران التي أثيرت في بيئات غنية استغرق باستمرار وقتا أقل بشكل ملحوظ في حل الألغاز عرقلة داخل هذا الاختبار السلوكي مما فعل الحيوانات التي تربى في ظروف المختبر القياسية. وعلاوة على ذلك، كان هذا الاختلاف الأبرز في المحاكمة الأولى لثلاثة من الشروط الأربعة اختبارها، مما يشير إلى EE له تأثير أكبر على الأم القدرة على حل المشاكل الحيوان، نسبة إلى قدرتها على تعزيز أو الاحتفاظ حلول للمشاكل التي قدمها مهمة .
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون أنه ليس لديهم مصالح مالية متنافسة.
المؤلفون ليس لديهم أي اعترافات.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أكريليك أسود | 280 × 250 مم مع "باب" 40 × 40 مم مقطوع في جانب واحد | ||
| لوح | 280 × 250 مم | ||
| لوح | 280 × 250 مم | ||
| لوح | 750 × 250 مم | ||
| 150 × 280 مم | |||
| الأبيض 3 قطع من زجاج شبكي مقاس 40 × 120 مم أو أكريليك | |||
| كاميرا الويب | Logitech | C210 | إصلاح على السقف بشريط كهربائي. بدلا من ذلك ، استخدم حامل ثلاثي القوائم. |
| VirtualDub v1.10.4 | VirtualDub | N / A | برنامج لتسجيل مقاطع الفيديو السلوكية. مدخلات من كاميرا الويب. |
| TopScan ضد 3.0 | CleverSys Inc. | N / A | برنامج للتتبع التلقائي للعرض العلوي وتحليل سلوك الماوس. يتم تحليل مقاطع الفيديو الملتقطة بعد الحق. |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن