يصف هذا البروتوكول لوحة الثقب المعدلة ، وهي عبارة عن إعداد اختبار سلوكي يشتمل على خصائص الحقل المفتوح ولوحة الثقب التقليدية. يتيح هذا الإعداد التحليل التفاضلي للسلوك غير المشروط لثدييات المختبر الصغيرة بالإضافة إلى تحليل القدرات المعرفية.
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول لوحة الثقب المعدلة ، وهي عبارة عن إعداد اختبار سلوكي يشتمل على خصائص الحقل المفتوح ولوحة الثقب التقليدية. يتيح هذا الإعداد التحليل التفاضلي للسلوك غير المشروط لثدييات المختبر الصغيرة بالإضافة إلى تحليل القدرات المعرفية.
يصف هذا البروتوكول ثقب مجلس المعدلة (MHB)، الذي يجمع بين ميزات من لوحة حفرة التقليدية وحقل مفتوح ويهدف إلى قياس أبعاد متعددة من السلوك غير المشروط في الثدييات الصغيرة مختبر (على سبيل المثال، الفئران والجرذان، الزبابة شجرة وقرود صغيرة). هذا النموذج هو بديلا قيما لاستخدام بطارية اختبار السلوكية، لأن الطيف السلوكي واسعة من البيانات الشخصية السلوكي الحيوان يمكن أن يتم التحقيق في اختبار واحد واحد.
ويتكون الجهاز من مربع، وتمثل منطقة "محمية"، وفصلها عن حجرة المجموعة. لوحة، والتي هي متداخلة اسطوانات صغيرة في ثلاثة خطوط، يتم وضعها في وسط مربع، وتمثل منطقة "غير المحمية" من مجموعة المتابعة. على القدرات المعرفية للحيوانات يمكن أن يقاس الاصطياد بعض اسطوانات على متن وقياس الذاكرة العاملة والمرجعية. السلوك دون شروط أخرى، مثل النشاط.ص related-، للقلق related- والسلوك الاجتماعي، ويمكن ملاحظة باستخدام هذا النموذج. المرونة السلوكية والقدرة على روض إلى بيئة جديدة يمكن بالإضافة إلى ذلك يمكن ملاحظتها من خلال إخضاع الحيوانات لتجارب متعددة في MHB، وكشف عن نظرة ثاقبة قدرات التكيف الحيوانات.
نظرا لاختبار آثار النظام في بطارية اختبار السلوكية، وينبغي أن تستخدم الحيوانات ساذجة لكل تجربة فردية. عن طريق اختبار أبعاد سلوكية متعددة في نموذج واحد، وبالتالي الالتفاف على هذه المشكلة، يتم تقليل عدد الحيوانات التجريبية المستخدمة. وعلاوة على ذلك، عن طريق تجنب العزلة الاجتماعية أثناء الاختبار ودون الحاجة إلى الغذاء حرمان الحيوانات، وMHB يمثل نظام اختبار السلوكي، حمل إن وجدت، كمية قليلة جدا من الإجهاد.
يتم استخدام حفرة مجلس المعدلة (MHB) لتقييم أبعاد متعددة من السلوك غير المشروط، وذلك أساسا في الفئران والجرذان 1. وهناك عدد من الاختبارات المستخدمة على نطاق واسع قياس معلمة السلوكية واحدة التي لا تغطي تماما النمط الظاهري بأكمله من البعد السلوكي. وقد تم تطوير MHB على أساس مفهوم أن القوارض يمكن أن تظهر ذخيرة السلوكي الغني فقط في بيئة اختبار الغنية 2، وبالتالي يسمح لملاحظات علم السلوك المعقدة.
ويضم مجموعة المتابعة خصائص لوحة حفرة التقليدي واختبار حقل مفتوح، مما أدى إلى نموذج معقد واحد الذي يتغلب على عيوب بطارية اختبار (أي في خفض عدد الحيوانات المستخدمة 1،3،4، التحايل على التأثيرات المحتملة لاختبار النظام 5، وتقليل الوقت اللازم تأثير وتكاليف 6). وعلى النقيض من معظم التجارب السلوكية (على سبيل المثال، Hånell وMarklund، 2014) 7 </ سوب>، ميزة من MHB هي أن الحيوانات لا تحتاج إلى أن تكون المواد الغذائية حرمت من أجل زيادة الدافع لحل المهمة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن التحايل العزلة الاجتماعية أثناء الاختبار عن طريق وضع زملائه في مجموعة من حيوانات التجارب في (group-) حجرة منفصلة عن اختبار مقصورة من قبل قسم مثقبة شفافة، مما يسمح للالبصرية والسمعية والشمية اتصال 8،9.
وMHB تم (دواء) التحقق من صحة لكل من الفئران والجرذان 1،6. وهناك مجموعة واسعة من السلوكيات يمكن قياسها، مثل سلوك التهرب، وتقييم المخاطر، والإثارة، والتنقيب، والنشاط الحركي، التعود، تقارب الاجتماعي والإدراك 2،8-10. بالإضافة إلى ذلك، MHB يمكن الجمع مع اختبار تثبيط الاستهلاك الغذائي، فضلا عن وجوه الرواية اختبار الاعتراف 10،11. وأخيرا، يمكن للMHB أيضا أن تستخدم لإجراء تجارب الإجهاد الاجتماعية عن طريق اختبار الحيوانات هزم اجتماعيا في حين وضع الفرد المهيمن فيمقصورة مجموعة 12،13. وهذا البروتوكول بالنسبة للفئران والجرذان إعطاء لمحة عامة عن تطبيقات متعددة من MHB.
ملاحظة: تمت الموافقة على التجارب من قبل لجنة تجارب على الحيوانات من المركز الطبي لجامعة أوتريخت وجامعة أوترخت، هولندا. وعلاوة على ذلك، اتبعت التجارب على الحيوانات مبادئ مختبر رعاية الحيوان، وتشير إلى المبادئ التوجيهية لرعاية واستخدام الثدييات في علم الأعصاب والبحوث السلوكية. 25
1. التجريبية مجموعة المتابعة
ملاحظة: يتكون الجهاز MHB القياسية من مربع رمادي PVC التجريبي (100 × 50 × 50 سم) فصل من حجرة إضافية (50 × 50 × 50 سم) فيه الاصحاب مجموعة من حيوانات التجارب يمكن وضعها خلال فترة الاختبار قبل شفافة والتقسيم مثقب 1. إذا كان وجود زملائه في المجموعة هو غير مرغوب فيه أو إذا كان يتم اختبار الحيوانات يضم بشكل فردي، محل التقسيم شفافة من قبل قسم مصنوعة من PVC رمادي (الشكل 1؛ وانظر أيضا OHL وآخرون (2001) 1). وMHB (وايقياسات مختلفة عشر) المستخدمة في الاختبار المعرفي يوصف في المادة 5 من البروتوكول.
2. بهاءvioral اختبار - دون وجود الأصحاب المجموعة
3. السلوكية اختبار - في وجود مجموعة الأصحاب
4. كائن رواية الاعتراف والغذاء كمية تثبيط
5. اختبار المعرفي
كمية كبيرة من المعلمات التي يمكن قياسها في MHB جعل هذا الإعداد مناسبة خاصة لقياس العديد من الأبعاد السلوكية. ومن الأمثلة على ذلك تحديد التكيف السلوكي في بيئة جديدة من خلال التعرض المتكرر للاختبار. . Salomons وآخرون (2010) درس التعود من سلالتين من الفئران الفطرية (BALB / CJ و129P3 / J) إلى MHB تحت شرطين الضوء المختلفة (الضوء الأحمر: على النقيض مربع والمجلس بين: 45 لوكس مقابل الضوء الأبيض: على النقيض مربع والمجلس بين: 115 لوكس (انظر أيضا القسم بروتوكول 1.3)) 4. تظهر الفئران BALC / CJ على خفض (التعود) الكمون حتى دخول أول مجلس إدارة (انظر الجدول 1) في ظل ظروف الإضاءة الحمراء كما هو مبين في الشكل 2A. متضارب، تظهر الفئران 129P3 / J أي علامة على التعود على المحاكمات. ويبين الشكل 2B التجربة في ظل ظروف الإضاءة البيضاء. تظهر الفئران BALB / CJ مرة أخرى الكمون تناقص إلى دخول أول مجلس على محاكمات ولو أن لعرض nimals نمط التعود أبطأ بالمقارنة مع حالة الضوء الأحمر. الفئران 129P3 / J ليس فقط تظهر مرة أخرى تضعف التعود، ولكن أيضا الاتجاه نحو توعية تحت شرط الضوء الأبيض. وبالمثل، في دراسة أجرتها Salomons (2012) 129P2 / OlaHsd الفئران أظهر مرونة السلوكية ضعف في استجابة الجدة لمقارنة BALB / cOlaHsd الفئران 23. الفرق في القدرة التعود وهكذا يصبح واضحا بين سلالتين من الفئران الفطرية عند اختباره في MHB 4.
النسخة المعرفي من MHB يمكن على سبيل المثال أن تستخدم لقياس إدراكيا في الفئران. فان دير Kooij وآخرون. (2010) استخدم هذا الإعداد لقياس الأداء المعرفي للC57BL / 6J الفئران معتدلا مع الدماغي نقص الأكسجة-نقص التروية (45 دقيقة من نقص الأكسجة، مرحبا-45)، مرحبا شديد (75 دقيقة من نقص الأكسجة، مرحبا-75) وsham- السيطرة على الفئران 9. القدرة على استكمال المحاكمات (أي، والعثور على ثقوب الطعم داخل 5 دقائق) هو مبين في الشكل 3A. عدد من الأخطاء الذاكرة على المدى القصير (يعيد النظر الى حفرة اصطاد)، والأخطاء الذاكرة طويلة المدى (مرة الى حفرة غير اصطاد) وأخطاء السهو (لا زيارة الى حفرة اصطاد) وترد في الشكل 3B-D على التوالى.
من أجل التأكد من أن المجموعة مرحبا-45 ليس لديها ضعف الادراك، تم اختبار هذه المجموعة ضد ضوابط صورية في مهمة انعكاس. تم تعيين الثقوب الطعم ثلاث إلى ثلاث اسطوانات مختلفة وتم اختبار الحيوانات لمدة 4 المحاكمات. يصبح تأثير انعكاس واضح عند مقارنة المحاكمة الأخيرة من المرحلة الأولى مع المحاكمة الأولى للمرحلة الانعكاس. المدة إلى استكمال المحاكمات انعكاس أربعة يعطي مؤشرا على الأداء العام. ويبين الشكل 4 الكمون لاستكمال محاكمة لكلا الفريقين وتأثير العلاج الشامل واضحا هو واضح. وهذا يعني أنه في مهمة انعكاس هناك في الواقع وجود ضعف في المرونة الإدراكية (إعادة التعلم) في المجموعة مرحبا-45 التي تكون جاء كشفها باستخدام MHB 9.

الشكل 1. نظرة عامة تخطيطي للمجلس حفرة المعدلة. (A) ومجموعة المتابعة يتكون من حجرة الاختبار (مربع) مع في منتصف أشار (وقاية) المجلس مع خطوط متعرجة ومقصورة المجموعة.
= الكائن الرواية،
= وجوه مألوفة،
= نقطة البداية. (B) نظرة عامة تخطيطي للنسخة المعرفي في مجلس حفرة المعدلة للفئران. (C) عرض الجانبية للاسطوانة كما هو مستخدم في النسخة المعرفي في مجلس حفرة المعدلة. يتم وضع قطعة من اللوز تحت شبكة من جميع الاسطوانات.الهدف = "_ فارغة"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2. الضوء الأحمر أو ظروف الإضاءة البيضاء. (A) الكمون حتى بدء أول مجلس إدارة (يعني + SEM) من BALB / CJ والفئران 123P3 / J تقاس في ظل ظروف الإضاءة الحمراء (مربع 0-5 لوكس والمجلس 45 لوكس). وكشفت التدابير ANOVA المتكررة مع تعديل هوين-فلت سلالة (P = 0.025)، والمحاكمة (P <0.001) ومحاكمة س سلالة التفاعل (P <0.001) المشاركة خاصة يحلل: بين سلالات: * = P <0.0026، بين تجربتين متتاليتين: $ = P <0.0026 (BALB / CJ) (B) والكمون من دخول المجلس الأول (يعني + SEM) في ظل ظروف الإضاءة البيضاء (المربع 0-5 لوكس والمجلس 120 لوكس). وكشفت التدابير ANOVA المتكررة مع تعديل هوين-فلت سلالة (P = 0.031)، والمحاكمة (P <0.001) ومحاكمة التفاعل س سلالة (P <0.001) EFFE. ط م اللاحق يحلل: بين سلالات: * = P <0.0026، بين تجربتين متتاليتين: $ = P <0.0026 (BALB / CJ) وT = P <0.0026 (123P3 / J). لقد تم تعديل هذا الرقم من Salomons وآخرون. 2010 4 و. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3. اختبار المعرفي في MHB (المرحلة 1). وتشير جميع الأرقام متوسط + SEM. (A) والكمون لاستكمال محاكمة (ثانية) من الفئران للسيطرة على الشام، مرحبا-45 ومرحبا-75. (B) عدد من الأخطاء إغفال، مرة حفرة (C) غير الطعم و(D) يعيد النظر عن الثقوب اصطاد. * = P <0.05، ** = P <0.01، *** = P <0.001 صورية مقابل مرحبا-75، # = P <0.05، ## = P <0.01، ### = P <0.001مرحبا-45 مقابل مرحبا-75. تم تعديل هذا الرقم من فان دير Kooij وآخرون 2010 9 و. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4. عكس التعلم مهمة (المرحلة 2). الإختفاء لاستكمال محاكمة (ثانية) في مهمة انعكاس التعلم (يعني + SEM). آثار المحاكمة: # = P <0.05، ## = P <0.01 (أول مهمة انعكاس محاكمة مقابل المحاكمة السابقة). تأثير العلاج: * = P <0.05، ** = P <0.01 (مرحبا-45 مقابل الشام). تم تعديل هذا الرقم من فان دير Kooij وآخرون 2010 9 و.
| نظام | نشاط | المعلمة قياس |
| آفوأرقص | دخول المجلس | التردد، الكمون (ق)، ومدة (٪) ومتوسط مدة (ق) على لوحة |
| تقييم المخاطر | يحضر امتدت | التردد والكمون (ق) من المواقف الجسم امتدت (بما في ذلك أطرافه الخلفية) |
| يقظة | الاستمالة | التردد، الكمون (ق)، ومدة (٪) ومتوسط مدة (ق) الاستمالة الذاتي |
| تغوط | التردد والكمون (ق) من إنتاج بولي | |
| تبول | التردد والكمون (ق) من urinations | |
| استكشاف موجهة | مرة حفرة | التردد والكمون (ق) من اسطوانة مرة |
| استكشاف الكائن رواية | التردد، الكمون (ق)، ومدة (٪) ومتوسط مدة (ق) استكشاف الكائن رواية | |
| استكشاف صليات | مربع تربية < / td> | التردد والكمون (ق) من rearings في مربع (الجبهة الكفوف لا لمس الجدار) |
| تربية متنها | التردد والكمون (ق) من rearings على متن | |
| استكشاف حفرة | التردد والكمون (ق) من الاستكشافات اسطوانة | |
| ذاكرة | استكشاف شيء مألوف | التردد، الكمون (ق)، ومدة (٪) ومتوسط مدة (ق) استكشاف شيء مألوف |
| تقارب الاجتماعي | تفاعل المجموعة | التردد، الكمون (ق)، ومدة (٪) ومتوسط مدة (ق) التفاعل مع مقصورة مجموعة |
| النشاط الحركي | عبور خط | التردد والكمون (ق) من المعابر خط |
الجدول 1: قائمة المعايير السلوكية
| نظام الذاكرة | عامل متغير في التجربة | وصف |
| الذاكرة على المدى الطويل | خيار خاطئ | زيارة إلى اسطوانة غير الطعم. الأنف تحت الحافة |
| الخطأ إغفال | إغفال اسطوانة اصطاد | لا زيارة لاسطوانة اصطاد |
| الذاكرة على المدى القصير | اختيار المتكررة | إعادة النظر في اسطوانة اصطاد. الأنف تحت الحافة |
| الأداء العام | إجمالي وقت المحاكمة | الوقت حتى يتم زار جميع الاسطوانات اصطاد |
الجدول 2: قائمة من المعلمات المعرفية
نموذج MHB يمكن استخدامها لقياس أبعاد متعددة من السلوك غير المشروط. بروتوكول يمكن تغييرها قليلا اعتمادا على الغرض من التجربة. في هذا البروتوكول نناقش الإعدادات، مرات والقياسات المستخدمة عادة في مختبرنا. ومع ذلك، فقد تم استخدام انحرافات بسيطة لقياسات الجهاز في الماضي، وأيضا على كمية من اسطوانات على متنها قد تختلف 3. في كثير من الأحيان دراسات توظف وقت الاختبار من 5 دقائق لكل محاكمة، ولكن يمكن أيضا أن تكون مرات أخرى اختبار المناسب، أي إنهاء اختبار في أقرب وقت كما تم الانتهاء من محاكمة المعرفية بنجاح أو في توسيع وقت الاختبار إذا الحيوانات هي حريصة للغاية أو ضعف جسديا. وقد تم اختيار الوقت من اليوم من الاختبار لتكون تحت شرط الضوء الأحمر منذ القوارض هي حيوانات ليلية وهي الأكثر نشاطا في المرحلة الأولى المظلمة. Roedel وآخرون (2006) تظهر تأثيرات الضوء أو اختبار مرحلة مظلمة على الأداء السلوكي المعرفي وفي الفئران DBA في MHB 16. وقد أجريت دراسات أخرى التجارب MHB في ظل ظروف الإضاءة البيضاء 1،6، ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن اختبار في ظل ظروف الضوء الأبيض يمكن أن تحدث تثبيط السلوكي والاضطراب المعرفي (كما هو موضح في DBA الفئران) 16.
الجدولين 1 و 2 تحتوي على كمية كبيرة من المعايير السلوكية للقياس. خلال تحليل البيانات وهذا يمكن أن يؤدي إلى بعض المعلمات يشير إلى وجود زيادة كبيرة في سبيل المثال "الكمون لوحة الإدخال الأول، ولكن ليس في غيرها من المعالم من نفس نظام تحفيزي (في هذه الحالة 'تجنب'). في بعض الحالات وهذا قد يؤدي إلى نتائج غير حاسمة. قدم GUILLOUX وآخرون (2011) متكاملة السلوكية ض عشرات إلى phenotyping السلوكية في الفئران 24. مع استخدام متكاملة السلوكية ض عشرات المعلمات متعددة يمكن الجمع بين واحد ض درجة تصف motivatio معيننظام نال. يمكن لللاحقة ض عشرات بدورها أن يكون أكثر سهولة مقارنة عبر الاختبارات السلوكية والتجارب.
وإلى جانب الميزات الموضحة لهذا النموذج، أصبح استخدام أكثر عمقا واضحا في دراسة Salomons وآخرون (2012). وبالمقارنة مع التعود على الجدة من سلالتين الماوس (BALC / CJ و129P3 / J) في MHB، واظهار الفرق في المرونة السلوكية مما يدل على الشخصية السلوكية غير التكيفية من الفئران 129P3 / J 4، النسخ المتطابق ضعف القدرات على التكيف وربما حتى القلق المرضي.
الختامية، وMHB يسمح قياس الأبعاد السلوكية متعددة في تجربة واحدة. من خلال الجمع بين ميزات من لوحة التقليدي حفرة واختبار حقل مفتوح، والسلوك غير المشروط، والتفاعل الاجتماعي، والإدراك والقدرات التكيفية، أي يمكن التحقيق الرعاية الاجتماعية. يمكن استخدام هذا الاختبار يمكن على سبيل المثال لتقييم التغيرات السلوكية الناجمة عن pharmacological- و / أوالتلاعب الجيني، التربية الانتقائية والقدرات التكيفية. وبالمقارنة مع بطاريات اختبار الكلاسيكية، يتم تقليل عدد الحيوانات الواضح ان هناك حاجة والتوتر التي يعيشها الحيوانات خلال اختبار منخفضة للغاية.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يود المؤلفون الاعتراف بعمل Annemarie Baars و José Lozeman-van 't Klooster في أداء التجارب ومساعدتها وتدريسها باستخدام إعداد mHB.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| mHB المعرفي | صندوق الاختبار المعرفي 50 × 50 سم عن طريق إدخال قسم مصنوع من PVC الرمادي في mHB القياسي. يتم وضع لوح أصغر (35 × 22 × 1 سم) مع 10 أسطوانات في منتصف الصندوق. جميع الأسطوانات معطرة بنكهة تنجذب إليها (مثل الفانيليا) ويتم اصطيادها جميعا بمكافأة (مثل قطعة من اللوز) تحت شبكة حتى لا تتمكن من إزالتها. الأسطوانات (غالبا ثلاثة) مزودة بحلقة ملونة (تتناقض مع PVC الرمادي) ويتم تطهيرها بمكافأة قابلة للإزالة (على سبيل المثال 0.05 جرام قطعة من اللوز). | ||
| الفانيليا | نكهة الفانيليا المذابة في الماء (0.02٪) | ||
| كاميرا | الكاميرا التي تولد مخرجات عالية الجودة لإعادة تسجيل السلوك من الفيديو. | ||
| ضوء | ضوء theather يسمح بضبط شدة الضوء وأبعاد السطح المضاء. | ||
| التسجيل السلوكي | برنامج التسجيل السلوكي. |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن