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Research Article
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Erratum Notice
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Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
目标识别试验是评价小鼠学习记忆的一种简单有效的方法。方法如下所述。
物体识别试验是对小鼠学习记忆各方面进行研究的一种常用的行为检测方法。该运动是相当简单, 可以完成超过3天: 习惯日, 训练日, 和测试日。在训练过程中, 允许鼠标探索2相同的对象。在测试日, 一个训练对象被一个新的对象替换。因为老鼠天生偏爱新奇, 如果老鼠认出了熟悉的物体, 它就会把大部分时间花在新奇的物体上。由于这种先天的偏好, 不需要积极或消极的强化或长期的训练计划。此外, 还可以对许多应用程序进行修改。保留间隔可以缩短以检查短期内存, 或延长以探测长期内存。药理干预可以在训练前、训练后的不同时间使用, 也可在召回前研究不同的学习阶段 (即、习得、早或晚合并或召回)。总的来说, 这是一个相对低, 有效的测试记忆的小鼠, 并适合于检测神经心理学的变化后, 药理, 生物, 或基因的操纵。
对象识别测试 (也称为新的对象识别测试) 是一种相对快速、高效的测试小鼠学习记忆不同阶段的方法。它最初被描述了 Ennaceur 并且德拉库尔在1988年和主要使用在大鼠1;然而, 自那时以来, 它已经成功地适应了使用在小鼠2,3,4,5,6,7。测试仅依赖于三会话: 一个适应会话、一个培训会话和一个测试会话。训练只涉及对两个相同对象的可视化探索, 而测试会话则需要用一个新的对象替换以前探索的对象之一。因为啮齿目动物天生偏爱新奇, 记忆熟悉对象的啮齿目动物将花费更多时间探索新的对象7,8,9。
对其他啮齿动物记忆测试的主要好处是, 它依赖于啮齿动物的自然倾向, 探索新奇的8。因此, 不需要大量的训练课程或任何积极或消极的强化来激励行为。这意味着, 相对于其他测试10、11、12、13、14、15, 它的压力大大降低, 并且需要显著运行时间比其他常用的内存测试更少, 如莫里斯水迷宫或巴恩斯迷宫, 两者都可能长达一周或更长。因此, 该方法的条件更接近于那些用于研究人类认知, 增加了对许多其他啮齿动物记忆测试的生态有效性的测试。同样, 因为它是一个简单的视觉召回任务, 它已经成功地适应了许多物种, 包括人类和非人灵长类的使用, 以评估声明性内存的不同间方面2,16 ,17。最后, 可以很容易地修改, 以检查不同阶段的学习和记忆 (即, 获取, 整合, 或召回), 以评估不同类型的内存 (如如, 空间内存), 或评估不同的保留间隔 (即, 短期vs长期内存)。
它的通用性为无数的研究应用提供了一个平台。研究可以利用药理学的药物来扰乱或增强记忆力。改变药物管理的时间在训练之前或之后, 或在测试之前可以提示在潜在的神经机制, 导致中断或增强内存6,18,19, 20. 以类似的方式, optogenetic 技术可以在这些相同的不同时间点上使用, 以观察有助于学习和记忆不同阶段的神经激活/抑制。它也适用于评估转基因动物、病变研究或神经退行性模型或衰老研究中的差异21,22,23,24,25,26,27,28. 训练和测试之间的时间 (称为保留间隔) 可以更改为对短期和长期内存26中的任何这些更改进行评估。最终, 该药物可以被用来作为一个工具, 研究药理, 遗传, 和神经学的变化, 以学习和记忆, 或这些工具可以用来研究的基础, 学习和记忆的支撑。
在这里执行的所有程序都是由动物保育和使用委员会提交并批准的, 并按照 NIH 指南进行.
1. 对象选择和实验设置
2。必要的试验性试验
3。实验过程
4。数据分析
在图 2中显示了一个通用的实验性设置。在习惯日 (T0) 老鼠被安置在空的竞技场为 5 min. 二十四小时后, 老鼠被放回房间里, 有2相同的物体, 允许自由探索多达10分钟 (T1)。在测试日 (T2), 老鼠再被安置在竞技场, 但与一个熟悉的对象和一个新颖的对象, 并且允许探索为 10 min。保留间隔, T1 和 T2 之间的时间, 可以改变, 这取决于实验的最终目标。在有代表性的数据中, 由于抑制剂有望增强记忆力, 在 T1 后对小鼠进行了24小时的测试, 在这一时期, 汽车治疗的老鼠不应有任何歧视。
磷酸二酯酶2抑制剂已显示, 以提高学习和记忆的支撑。与车辆相比, PDE2 抑制剂 Bay 60-7550 或 ND7001 的管理在剂量依赖性的方式下显著增强了记忆力, 在训练前30分钟 (T1)6 (图 3a和3b)。当在不同的时点进行训练和测试时, PDE2 抑制剂托架60-7550 在训练前30分钟, 在训练后立即提高记忆力, 在召回前30分钟 (图 4a和4b).这表明, PDE2 抑制在获取或早期整合机制中以及在回调6期间增强了内存。实验用的小鼠是实验天真的雄性小鼠, 6-8 周大。
在考虑实验设计时, 必须考虑许多因素。小鼠的应变对正客体判别的探测时间和保留间隔都有很大的影响。Sık 和同事分析了许多常用的菌株, 包括 C57BL、瑞士、balb/c/c 和 129/Sv 小鼠30。结果表明, 在总探索时间上有显著差异, 与瑞士和 balb/c/c 具有最高的探索时间和 C57BL 和 129/sv 与最低的探索时间。这影响绝对歧视价值 (d1)。此外, 保留间隔时间明显减少, 129/Sv 小鼠具有四株的最低 d2 值, 在1小时 (图 5)。对于 129/Sv 应变, 这可能是由于他们的勘探水平低, 不一定是他们缺乏承认。应该指出的是, 在这项研究中, 研究人员使用了较短的 T1 和 T2 (每次试验3分钟), 这导致四株菌株中只有两个达到二十年代最低的勘探时间。此最低标准通常被认为是学习和浏览对象4所需的最短时间。这里引用的研究表明了有这样一个最低标准的重要性。

图 1: 在本例中使用的示例对象.Lueptow et al. 中使用的对象相当简单, 但有几个区别特性6。所有项目都略大于正常的鼠标, 可以很容易爬上。从左向右显示的是一个倒置的啤酒品尝玻璃, 一个玩具积木与磁带的质地, 冰袋, 和一个玩具积木与突出的眼睛附件。物体被粘在地板上, 可拆卸的安装腻子, 以不移动或提示在勘探过程中。请单击此处查看此图的较大版本.

图 2: 试验性安装.在3天的时间内进行。第一天是习惯 (T0), 允许老鼠探索开放领域为5分钟2是训练 (T1), 在其中老鼠允许探索竞技场与2相同对象沿对角线放置。测试 (T2) 在 T1 以后发生 24 h (这个保留间隔可以使更短或更长, 取决于实验条件)。老鼠被允许探索竞技场与一个熟悉的对象和一个新颖的对象, 沿对角线放置。请单击此处查看此图的较大版本.

图 3: 剂量依赖性增强记忆体.(a) Bay 607550 和 (b) ND7001, 当给定30分钟的训练前, 在给定的剂量依赖性的情况下改进了内存, 这是由于歧视指数 (d2) 的增加所看到的。酒吧代表手段± S.E.M.;n = 每组10-18。p = 0.05, * p 和 #60; 0.05, ** p 和 #60; 0.01, *** 和 #60; 0.001 与车辆。此图已从 Lueptow et al.、20166中复制, 并获得了来自斯普林科学和商业媒体的亲切许可。请单击此处查看此图的较大版本.

图 4: 在获取过程中 PDE2 抑制, 早期整合, 或召回显著增强的记忆体.(a) 托架 607550 (3 毫克/千克) 在接受培训 (购置) 前30分钟时显著增强了内存。(b) 607550 (3 毫克/千克) 在训练 (整合) 后立即给予, 或在测试前30分钟 (召回) 显著增强的记忆, 如增加的歧视指数 (d2) 所见。条形表示平均± S.E.M.;n = 10-18 每组。* p & #60; 0.05, ** 和 #60; 0.01, *** 和 #60; 0.001 与车辆。此图已从 Lueptow et al.、20166中复制, 并获得了来自斯普林科学和商业媒体的亲切许可。请单击此处查看此图的较大版本.
图 5 "类 =" xfigimg "src ="/文件/ftp_upload/55718/55718fig5. jpg
图 5: 跨保留间隔在内存中的应变依赖性差异.C57BL、瑞士、balb/c 和 129/Sv 小鼠在不同延迟的对象识别任务中的相对判别指数 (d2) 上的性能。所有的菌株在1小时的时间间隔内, 而不是在4和 24 h 间隔的对象之间进行区分。值表示平均值 (± S.E.M.)。虚线之间的区域表示虚拟组的 S.E.M. 范围 (平均值: 0, S.E.M.: 0.06)。此图已从Şık et al.中复制200330 , 具有来自唯的善意权限。
| 探索 | 歧视 |
| e1 = a1 + a2 | d1 = b-a |
| e2 = a + b | d2 = d1/e2 |
| d3 = b/e2*100 |
表 1: 数据分析公式.e1是培训期间的总勘探时间。a1和a2是在 T1 期间每个相同对象的时间。e2是测试过程中的总探测时间, 其中a是熟悉的对象, b是新对象。
作者没有什么要透露的。
目标识别试验是评价小鼠学习记忆的一种简单有效的方法。方法如下所述。
撰文人先前发表的工作得到了国家精神健康研究所 (MH088480) 的资助。作者想感谢她的前任导师 Dr. 在该项目中对他的支持。这份出版物得到了国家卫生研究院 (T32 DA007135) 的资助。
| Open Field Box | Panlab/Harvard Apparatus | LE800SC | 有灰色、白色或黑色 |
| ANY-maze | Stoelting Co. | 60000 | 行为跟踪系统 |
| 动物运动轨迹跟踪XT 12 | 诺达思 | 行为跟踪系统;需要 3 点跟踪 | |
| 摄像机 | 任何 | 摄像机都应直接安装在设备的上方 | |
| 70% 乙醇 | Fisher Scientific | BP2818-4 | 在开始测试之前和试验之间,应仔细清洁每个对象。还应清洁设备的地板和墙壁。 |