مهمة ذاكرة العمل المكانية الشهية للفئران في متاهة شعاعية شبه آلية ذات 8 أذرع ، مما يقلل من ارتباط الذاكرة المخيفة في المتاهة

تم تصميم معظم التجارب السلوكية للقوارض في الأصل للفئران. مع المزايا الحديثة في الهندسة الوراثية ، غالبا ما يقوم الباحثون بإجراء تجارب سلوكية على الفئران ، باستخدام البروتوكولات الموضوعة للفئران. نظرا للاختلافات السلوكية بين الفئران والفئران ، تحتاج أحيانا إلى تعديل البروتوكول للفئران. في هذا الفيديو، نصف بروتوكولا لاختبار الذاكرة العاملة المكانية في الفئران. الذاكرة العاملة هي عملية معرفية يمكن أن تحتوي على كمية محدودة من المعلومات لفترة قصيرة أثناء التلاعب بها واستخدامها في تخطيط وتنفيذ مهمة عقلية. يرتبط بمقاييس الذكاء السائل لدى البشر وهو مهم للتعلم. لذلك ، تعد الذاكرة العاملة موضوعا مهما للدراسة في حد ذاتها.

[مدرب] قم بإعداد أقفاص جديدة باستخدام مواد التعشيش القياسية لتجربة جديدة. ضع نشارة الفراش الجديدة ، ونفق الورق الورقي ، وخطوط التعشيش الورقية ، وكتلة العض الخشبية في القفص الجديد. ضع قادوس الغطاء وأغلق الغطاء. قم بتوجيه الماوس إلى النفق الورقي ، الذي يتم توفيره في قفص المنزل يدويا. ارفع الماوس برفق من القفص المجمع باستخدام نفق الورق. ضع الماوس على يدك واحتفظ به على ارتفاع الصدر لعدة ثوان. بدلا من ذلك ، دع الماوس يتسلق على يدك. لا تلتقط الفئران من ذيولها أبدا. يعد التعامل مع بأقل قدر من الضغط أمرا ضروريا للتجارب السلوكية. من المهم أيضا تعويد الفئران على المترجم. أمسك بالماوس باستخدام نفس طريقة المناولة. ضع الماوس على الميزان لمراقبة وزن الجسم وسجل وزن جسمه. بعد الوزن ، ضع الماوس في القفص الجديد المعد مسبقا. تأكد من عدم جعل الفئران تخاف من خلال التحرك بسرعة أو إصدار أصوات كبيرة أثناء التعامل مع الفئران. خلاف ذلك ، يمكن للفئران القفز من المقياس أو اليد. ضع الفئران على هذا المبلغ لمدة أسبوع قبل التعرض للجهاز. تحكم في كمية الطعام القياسي لجعلها متحمسة للبحث عن المتاهة للحصول على مكافآت غذائية ، وهي الحليب المكثف المخفف والمحلى ، أثناء التجربة. ضع جرامين إلى ثلاثة جرامات من الطعام القياسي في القفص وحافظ على أوزان أجسامهم بين 85 و 90٪ من أوزان الجسم الأولية طوال التجربة. أيضا في هذه المرحلة ، قم بتوفير مليلتر واحد من الحليب المكثف المخفف في الكوب البلاستيكي الصغير في قفص المنزل لتعويد الفئران عليه. راقبهم إذا أكلوه لفترة من الوقت ، وتأكد من أن الفأر لا يظهر رهاب الطعام الجديد. أحضر الفئران ببطء إلى غرفة اختبار السلوك على العربة. ثم اضبط إضاءة الغرفة ، وقم بإضاءة المحور المركزي في الدليل على 80 لوكس بمصابيح بيضاء دافئة وقم بتشغيل ضوضاء بيضاء عند 70 ديسيبل ، مقاسة في المحور المركزي. اترك الفئران دون إزعاج لمدة خمس دقائق قبل بدء التجربة. التعود ، المرحلة الأولى. تم ضبط التحكم في المتاهة للسماح للماوس باستكشاف المتاهة بأبواب يتم تشغيلها بواسطة برنامج تتبع الماوس. هذه المرحلة هي إيواء الفئران إلى حركات الباب وأصواتها. ابدأ الإصدار التجريبي وتسجيل الفيديو بالنقر فوق زر البدء في البرنامج ثم أحضر الماوس إلى المتاهة وضع الماوس في المحور المركزي. استمر في مراقبة سلوك الماوس. لا توجد مكافأة طعام في المتاهة. يمكن للفأر زيارة أي ذراع ، ومهما عدة مرات بناء على إرادته. يتم التحكم في الأبواب دون إزعاج حركات الماوس لمدة 30 دقيقة. استمر حتى انقضاء 30 دقيقة. بعد المحاكمة ، اجمع الفأر في ذراعه وأعده إلى قفص المنزل. نظف المتاهة للماوس التالي. افعل ذلك لكل ماوس بدوره لمدة يومين. مرحلة التحكيم الثانية. تم ضبط التحكم في المتاهة للسماح للفأر باستكشاف المتاهة بحرية دون تشغيل الأبواب ، والعثور على مكافآت الطعام في آبار الطعام في نهاية الذراعين. تشجع هذه المرحلة الفئران على استكشاف المتاهة بحرية للحصول على مكافآت غذائية. ضع 70 ميكرولتر من المكافأة في كل غطاء بئر. لا تعطيه في أقفاص المنزل بعد الآن ، من السكن ، المرحلة الثانية. ابدأ التجربة وتسجيل الفيديو بالنقر فوق زر البدء في البرنامج ، ثم أحضر الماوس إلى المتاهة. راقب سلوك الماوس. خلال هذه المرحلة ، تتحرك الفئران ببطء ، ويبدو أنها حذرة ، ويمكنها العودة إلى الطعام جيدا عدة مرات. استمر حتى يدخل الماوس إلى كل ذراع مرتين على الأقل أو 30 دقيقة. بعد المحاكمة ، اجمع الفأر في ذراعه وأعده إلى قفص المنزل. نظف المتاهة للماوس التالي. افعل ذلك لكل فأرة بدوره مرتين يوميا لمدة يومين. مرحلة السكن الثالثة. تم ضبط التحكم في المتاهة للسماح للماوس بالتعود على الجمع بين المرحلتين الأولى والثانية. يسمح للفئران بدخول كل ذراع مرة واحدة على الأقل. طعم جميع آبار الطعام مع 70 ميكرولتر من المكافأة. ابدأ الإصدار التجريبي وتسجيل الفيديو بالنقر فوق زر البدء في البرنامج ثم أحضر الماوس إلى المتاهة. راقب سلوك الماوس. استمر حتى يدخل الماوس إلى كل ذراع مرة واحدة على الأقل أو 30 دقيقة. بعد المحاكمة ، اجمع الفأر في ذراعه وأعده إلى قفص المنزل. نظف المتاهة للماوس التالي. افعل ذلك لكل فأر بدوره ، مرتين يوميا لمدة يومين. كما ترون في هذه اللوحة ، تزور الفئران المزيد من الأسلحة بمرور الوقت. في اليوم السادس من السكن ، تدخل الفئران كل ذراع مرة واحدة على الأقل في غضون سبع إلى 15 دقيقة وتقضي فترة زمنية مماثلة في كل ذراع ، مما يشير إلى أن معتادة على المتاهة وجاهزة للمهمة. تتكون مهمة الذاكرة العاملة المكانية هذه من ثلاثة أجزاء في تجربة واحدة. تمر الفئران بالجري القسري ، والحبس لمدة خمس ثوان في المحور المركزي ، ثم الجري الحر. في الجري القسري ، يتم اختيار أربعة أذرع بشكل عشوائي زائف وتقديمها إلى الفأر واحدا تلو الآخر. أثناء التشغيل الحر ، تحتاج الفئران إلى تذكر الأسلحة التي زارتها في الجري القسري في التجربة للحصول على المجموعة الأكثر كفاءة من المكافآت الأربع المتبقية. تم تعيين المتاهة لتتبع المخطط الموضح في الشاشة السابقة ، ويجب أن يمر كل منها بنفس مجموعة الأسلحة القسرية في تجربة الجولة. تقوم الفئران بست تجارب يوميا لمدة تسعة أيام قبل بدء التجربة ، قم بطعم جميع الذراعين ب 40 ميكرولتر من المكافأة. ضع المكافأة في كل طعام بالقرب من المحور المركزي لتجعل من الصعب على الفئران الرؤية من المحور المركزي. ابدأ نسخة تجريبية وتسجيل فيديو بالنقر فوق الزر "ابدأ" في البرنامج. أحضر الماوس إلى مركز المتاهة دون التسبب في إجهاد الماوس. ستبدأ التجربة تلقائيا بعد خمس ثوان من الحبس في المحور المركزي. خلال الحبس لمدة خمس ثوان ، ابتعد عن المتاهة واحصل على مقعد في مكان ليس قريبا جدا من المتاهة. راقب السلوك واكتب تسلسل زيارة الذراع للتسجيل حتى يجمع الماوس كل المكافآت. بمجرد أن يجمع الماوس كل المكافآت في المتاهة ، دعه يزور أربعة أذرع إضافية. من خلال القيام بذلك ، لن ترتبط الفئران بالوقوع في المحور المركزي حيث من المهم للفئران أن تقرر إلى أين تذهب بعد ذلك. أيضا ، لن يتم ربط إكمال مهمة الذاكرة العاملة والقبض عليها بشكل مباشر. بالإضافة إلى ذلك ، سيعزز حقيقة أن المكافآت لا يتم تجديدها في الأسلحة التي تمت زيارتها سابقا. في الجزء الخلفي من الذراع الرابع ، دع الماوس يجلس على يدك أثناء تغطية الذراع باليد الأخرى ، وأعد الفأر إلى قفص المنزل. قبل تنظيف المتاهة ، انقر فوق القفص المنزلي للماوس التالي لتسوية حالة الإثارة قبل التجربة التالية. لتنظيف المتاهة ، استخدم فرشاة طلاء ومنديل مبلل ومنديل جاف. استخدم فرشاة طلاء لإزالة فضلات الماوس. امسح المتاهة بمنديل جاف أولا لإزالة أي آثار للحليب المكثف. امسح أرضية المتاهة بمنديل مبلل. جفف المتاهة بأنسجة جافة وانتقل إلى التجربة التالية. يتم حساب درجة معدل النجاح اليومية على أنها أربعة مقسومة على عدد إجمالي إدخالات الذراع ، ويصل متوسط معدل النجاح إلى حوالي 80٪ في اليوم الأخير من التجربة. يتم حساب درجة نسبة التجربة المثالية على أنها عدد من التجارب المثالية مقسومة على ستة ، ووصلت إلى أكثر من 60٪ في اليوم الأخير من التجربة. حدد تحليل السرعة والمسافة والتسارع للماوس على البرنامج ، وقم بتحليلها. تأكد من استبعاد زيارات الذراع الأربع الإضافية من تلك التحليلات. قم أيضا بقياس مدة زيارات الذراع الأربع الإضافية. يجب أن تصبح المسافة أقصر بمرور الوقت. يجب أن تكون السرعة والتسارع مسطحة ، ويجب أن تصبح مدة زيارات الذراع الأربع الإضافية أطول بمرور الوقت إذا تعلموا مهمتهم جيدا.

عند إجراء هذه التجربة ، من الأهمية بمكان تعريف الفئران بالمجرب وتعويد الفئران على بيئة الغرفة التجريبية ، والتي يجب أن تقلل تماما من الضغط على الفئران.

هذا البروتوكول سهل الاستخدام وموثوق به لإعادة إنتاج البيانات. نظرا لأن المتاهة شبه آلية ، فإن هذا البروتوكول ليس كثيف العمالة وينطبق على التصوير المختبري والفيزيولوجيا الكهربية. هذا البروتوكول هو أداة قوية لدراسة الذاكرة العاملة المكانية.