评估空间学习记忆小鳞类爬行动物

摘要

本文描述了巴恩斯迷宫的修改，巴恩斯迷宫是一种用于评估空间记忆和学习的标准啮齿动物范式，用于小型鳞状爬行动物。

摘要

临床研究已经利用了各种范式来评估认知能力下降，通常瞄准的空间学习和记忆能力。然而，在nonmodel物种的认知过程的利益，通常是一个生态环境下，也成为研究的一个新兴领域。特别是，在在爬行动物的认知过程的兴趣不断增加，虽然对爬行动物认知实验研究是稀疏的。少数爬行动物的研究已经进行实验的空间学习和记忆测试使用了修改后在使用爬行动物啮齿类动物的范例。然而，生态的生理学和该分类群组的行为的重要方面，必须对于基于空间的认知测试时考虑。在这里，我们描述了旱地巴恩斯迷宫的修改和相关的测试协议探测空间学习和小鳞类爬行动物记忆能力时可以提高性能。所描述的范例和亲cedures成功与男性侧面斑点蜥蜴（ 歌stansburiana），这表明空间学习和记忆可以在这个分类群与生态相关设备和协议进行评估使用。

引言

许多神经变性疾病如阿尔茨海默氏症的本与认知能力逐渐下降，通常并发与大脑^1-4的降解。为了测试脑损伤和退化对认知过程的影响，临床研究已经利用模型啮齿类动物和测试设备和协议的标准化的优点。特别是空间学习和记忆过程已经通过几个标准范式，如Morris水迷宫，迷宫巴恩斯和旋臂迷宫评价（这些和其他范式进行了全面审查，见^5,6）。这些空间学习和记忆范式的丰富历史已经证明相当成功，使研究人员能够了解许多方面和中人类的记忆，大脑功能和疾病关系的细微差别。

虽然认知过程的评估在临床研究中被检查退出Ë一段时间以来，针对nonmodel物种的认知能力的研究是比较新的。研究人员在nonmodel物种学习认知通常是在认知过程的生态和进化相关兴趣，尤其是在生存和繁殖的环境。在爬行动物一些研究表明，先进的认知能力，特别是空间记忆，可能依据一些行为，特别是关于导航和定向。然而，尽管许多研究已经证实，爬虫可位移^7,8-之后重新调整，认知机制基础方向调整行为尚未梳理开。正因为如此，一些研究试图通过实验评估航行在^9-17空间学习和记忆的重要性。在这些研究中的方法啮齿类范例和协议，有时修改后用于在爬行动物使用后都主要设计的，但是这些研究曾在评估空间内存变量成功。有研究显示空间学习和记忆中的一些物种^11-17，而其他研究没有发现这样的^9,10的证据。因此，在爬行动物中的作用或空间学习和记....

方案

所有的程序是由宾夕法尼亚州立大学机构动物护理和使用委员会（IACUC - 协议ID:43242），并遵守所有地方，州和联邦法规。

1.准备

1. 购买或构建巴恩斯迷宫，从而确保该目标孔适当大小为感兴趣的物种。对于这个协议，使用八种成人边斑点蜥蜴（ 歌stansburiana）。确定使用其他种类的研究足够的样本大小。
   1. 如果构建巴恩斯迷宫，购买任何标准，无孔圆桌会议（106公分），高架76.2厘米掉了一地。
   2. 使用卷尺，标记隔开26厘米桌子周围的周边10等距点，并从该表的边缘6.35厘米。使用10洞，而啮齿动物迷宫通常有多个孔。这样做允许在逃逸选项的数量的减少。
   3. 使用孔锯位（2.54厘米，直径），钻出来所有10个目标孔和沙子锋利的棱角。
   4. 挂载4枚架子支撑钉用螺丝每孔下，使用家庭外壳作为维度指南。
2. 将迷宫在安静的房间明亮的顶灯和可用的导航（门，柜等 ）空间线索。
3. 装入自动对焦，广角镜头的摄像头（11.3厘米×3.99厘米）或其他适当的相机直接在迷宫的上方。可以肯定，从视频馈送视场包含整个迷宫。
4. 将计算机和观察员椅至少有1米的迷宫。
5. 标记在地板上的迷宫的腿部用永久性标记或磁带。这允许迷宫在试验的过程中的任何微小移动的校正。
6. 随机分配孔为"1"，而其他的孔数之....

结果

该协议允许基于空间的导航的小蜥蜴实验评估。先前的研究成功地利用这个协议探测男性侧面斑点蜥蜴¹³空间导航。在该特定的研究中，雄性被训练以导航到一个目标孔，并且一旦准则为止，进展到探针试验，以评估导航到一个目标孔时优先的线索。

从研究的代表性成果，这里提出，表明虽然蜥蜴做学习的目标位置，每一个人达到标准所需的训练试验的数量是相当可变的，范围从17 - 81训练试验（平均:48.29 ）。因为变量数目训练试验中达到不同个体准则，试验分为位数和平均。在多次训练试验INDIVI偶花更少的时间来寻找目标孔，特别是训练试验的第一和第四四分位数之间，表明受试者学习目标孔（p值= 0.012， 图2）的位置。在探测试验中，迷宫旋转从而相互矛盾的地方和空间线索。个人赴空间正确的目标孔的速度也优于偶然性，（P <0.001， 图3）和迷宫（P <0.001）的空间正确的.......

讨论

当对空间学习和记忆试验进行测试时，但是也有一些在一些在协议的主要步骤解决几个重要概念问题。首先，受试者必须证明他们正在学习的目标孔的位置在训练试验的过程。达到预设标准表明已发生的目标孔位置的学习。如果患者不学习目标孔的位置，有没有可行的办法来再确定一个导航的策略。如果动物们达到标准，探测试验是确定哪些线索在迷宫导航过程中优先考虑的重要。在探索试验，地方和空间线索相互冲突，迫使一个主题导航使用的唯一线索的一个优先考虑。因此，探针试验为其中球杆的类型被召回和迷宫导航期间优先评估重要。因为专注于空间与当地的线索，它消除可能被用于导航的其他潜在线索是重要的;这些线索可能成为研究的潜在的变乱。特别是在鳞类爬行动物，嗅觉线索起到择偶食品¹⁹起主要作用，避免掠夺和位置。因此，消除了试验间嗅觉暗示重要的是要排除嗅觉暗示而在迷宫以下。

虽然这个协议与成年男子边斑点蜥蜴¹³效果很好，修改迷宫和协议有可能需要在年轻的蜥蜴或在不同物种（LaDage，未发表的数据）测试空间学习和记忆的时候发生。例如，少年蜥蜴（ 即年龄超过9个月的侧面斑点蜥蜴），.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Barnes maze	TSE Systems	302050-BM/M	可从其他供应商处获得。或者，巴恩斯迷宫可以由标准的无孔圆桌构成。
加热胶带	Big Apple Pet Supply		也可以使用位于迷宫下方地板上的小型空间加热器。
小动物的宠物饲养员	Petco	1230204	可以安装在迷宫下的外壳。
镀镍搁板支撑钉	Newegg	241941	钉子连接到迷宫的底部。在试验期间将外壳固定在迷宫中。
LifeCam Studio 网络摄像头	Microsoft	Q2F-00013	可从其他供应商处获得。也可以使用其他品牌的网络摄像头。
跟踪软件	为 Matlab 和 Image Toolbox		视频跟踪软件定制编写的代码。可以使用其他跟踪软件，例如 TSE Systems 的 VideoMot 2。