2012年2月26日
本文介绍了使用改良的自动化装置进行小鼠T迷宫测试以评估其学习和记忆功能的实验方案。
展示了配备追踪系统的改进型自动队友应用程序。该应用程序由白色塑料轨道构成,轨道墙壁高25厘米。通过自动线程将MA分隔成六个区域,其中一个为A区。一个是STA舱室。
S2 表示队友之间的相似性。A1 和 A2 分别表示左侧和右侧的臂。P1 和 P2 区域比较从 A1 或 A2 到 A1 的连接通道,以便小鼠可以返回静止隔室。
在此视频演示中,门会自动向下开启,其中一扇门为手动操作。这种改进的装置使我们能够在团队成员表现期间,于分子生理学及基因技术研究中使用 INB 微型 SSIS 系统。N 值通过一个带句点的分配器表示,该句点用作食物奖励的标志:当给予食物奖励时,会推动食物分配器的瓶子,随后该瓶子被丢弃。
可以看到食物分配器将食物丸投放到食盘上,随后小鼠将食物丸从地形区域下方推出。当小鼠被传感器检测到时,其行为由计算机记录。在实际操作中,视频追踪系统的程序会自动投放食物丸,因此在整个实验过程中您无需进行任何手动操作。CCD摄像机安装在操作台上方,用于将小鼠的行为以数字图像形式记录到计算机中,Parus应用程序以每秒100次的频率对视野进行照明采样。
我们建议将 Appell 置于隔音室内,以减少周围环境对实验小鼠的干扰。从操作开始前一周起,每日监测小鼠体重,并为每只小鼠制定相应的摄食速度评分,使其适应训练周期。在标准平板训练期间,向 CHO 细胞喂养小鼠,使其自由摄食体重维持在 80% 至 85% 之间,整个实验期间保持该水平。在达到目标体重的次日,将所有装有小鼠的笼子至少提前 30 分钟转移至隔音室内,避免暴露于直射光线下。应使用较弱的灯光,并避免将笼子放置在最高层的架子上。
在将小鼠放入操作箱之前,必须先用舌部擦拭操作箱表面,从而开启强效次氯酸水以消除基于ProAct提示产生的偏差。今日将六只小鼠分别放入中央区域,结合六项准则,每只小鼠对应一个食物分配器托盘中的一个周期。将所有小鼠单独放入佩鲁斯装置中,并让其自由活动。
在仲裁后的第二天开始,小鼠将在门完全关闭且食丸被放置于食物轨道中的情况下,每天进行一次血液采集,采集需在30分钟内完成。若小鼠在左侧臂内消耗了食丸且停留时间达到五分钟AOPs,则将小鼠转移至右侧臂,并重新开始预训练。该训练程序每天重复五次,持续进行直至小鼠完成摄食。
超过80%的实验时段中,小鼠被放置在静止区室。打开门后,小鼠首先自由进入一条臂,并自行快速返回起始区室。随后,小鼠被给予后续选择机会。
此时,与第四臂相对的臂即为咬臂。接着,小鼠自行返回静止箱,重复该操作。对照组和实验组小鼠每天均重复此过程10次。
可通过在首次选择与最终选择名词之间插入 3、10、30 或 60 秒的延迟,进一步在延迟保留任务中测试小鼠。这是用于记录该任务信息的工作表,包括小鼠唯一编号、基因型、耳标模式,以及手动记录结果和 Land 应用程序的数据记录空间。请选择 Plug TM 在线输入项目编号。
例如,主线路名称输入会话。例如,测试日期,输入参数包括由C相机捕获的图像、切割时间以及操作员的尺寸。接下来输入试验编号。
例如,需将站点编号与参考文件名关联,并通过下拉菜单选择任务,输入选择编号、时间限制、机器误差及罚时。然后,根据捕获的图像设置清晰度和对比度,接着生成特定的二值短图像。最后,在确认感兴趣的区域已正确采集后,即可完成整个模式,使程序进入测试准备状态。
轻柔地抓起小鼠,并将其放入起始隔间。点击开始按钮并进行强制选择。开始后,您可以看到活体图像和二值图像,以及肠道内的病灶。
在此情况下,小鼠今天在迷宫中从右侧臂进入,随后进入中央区域且门处于开启状态。完全选择向下启动后,周期被递送至左侧臂。由于小鼠进入了左侧臂,该反应被记录为正确。
反应结果会显示在显示器下方的光窗中。此处示例的实时图像回放显示,当指示鸟类的符号闭合时,黄色循环表示交叉时段。每只小鼠每天进行一次包含10次连续试验的实验。
小鼠每天接受训练,以达到平均80%的正确反应率,程序会自动计算正确反应的百分比、完成训练所需的时间、移动距离以及遗漏错误的次数。每次训练结束后,将小鼠放回其原来的饲养笼中。清洁从操作板到分配器的区域,用纸巾擦拭操作表面,确保清洁,避免残留污物或水渍,以防因气味残留而产生偏差。若需对实验组或对照组小鼠进一步进行延迟记忆保持任务测试,只需在程序设置中选择“延迟”文件,然后开始下一轮训练即可。
该操作步骤与定位任务 somewhat 类似,但无论是从左臂还是右臂开始,始终以 Ed 作为标准,如同在位置保持任务中的应用程序程序一样。为此任务从下拉菜单中选择相应的文件名和小鼠名称,将小鼠放入起始隔间。点击开始按钮,引导选择现在即开始。
在此情况下,选择臂始终用句号标记。小鼠每天通常接受10至20次连续的试验。每天对小鼠进行训练,直至达到平均正确反应率达到80%的标准。
在小鼠实验后,结果将自动计算。根据这些标准,可通过在各次实验和训练之间插入延迟间隔来进一步开展额外的实验会话,以评估记忆保持能力,或评估行为活力。在强制自动化任务中,通过在不同实验和训练过程中将目标位置切换至相对的臂,该过程由 alpha 复杂异源 M 调控,并由 LI 型控制。
实验结果表明,突变小鼠在延迟非配对样本任务中工作记忆正常,但在样本-延迟-配对任务中表现出认知灵活性缺陷。这些突变小鼠执行该任务并无困难,即使在一个月的延迟后,它们在空间学习方面也未表现出任何损伤。然而,突变小鼠在执行表现上仍存在缺陷。同伴测试是目前最常用的行为学测试之一,用于评估动物的行走能力及参考记忆。
在啮齿类动物实验中,我们改进了测试装置,该装置具有多项优势。首先,滑动门可自动开启,小鼠在每次试验后可自行进入S箱。这种自动化操作减少了手动控制隔板和食物分配器所需的时间和精力。
在我们的实验室中,一个实验最多可同时由四名团队成员操作。其次,由于该装置的滑动门向下开启,使得我们可以使用那些需要从头部连接导线的技术,例如体内微透析、体内电生理学或体内光遗传学技术。最后,迷宫的设计使得小鼠只能向前移动,无法后退,这有助于小鼠顺畅地行进。
在这段视频中,我们介绍了这种改进的自动同伴装置,本实验方案由 Hiro Pash 博士提供。在本实验室中,Hirotaka 将在本影片中演示如何使用这种改进的自动化装置进行实验操作。Hirotaka,你使用这种改进装置进行同伴测试时的第一印象是什么?
我的第一印象是,该设备和软件程序非常易于操作,测试可以轻松进行。您是否认为任何人都能操作这些设备和程序,还是需要某种特殊培训?我部分同意。
任何人都可以学会操作这些仪器。执行任何测试程序都不需要特殊培训。在进行测试时,有哪些注意事项或需要特别关注的地方吗?
是的。我通过每日控制体重来谨慎维持动物对食物奖励的动机。动机的个体差异可能导致团队成员在表现上出现差异。
本文介绍了一种使用改良的自动化装置进行T型迷宫测试的小鼠学习与记忆功能评估方案。该系统可在测试过程中实现精确的轨迹追踪以及奖励物的自动投放。
自动化T迷宫强制交替任务和左右辨别任务可对基因工程小鼠的工作记忆和参考记忆进行可靠且定量的评估。该平台能够实现高通量、可重复的行为表型分析,这对于中枢神经系统药物研发中的靶点验证和机制去风险化至关重要。结合体内电生理学与光遗传学技术,可进一步增强从早期发现到临床前研究的转化连续性。
该自动化T型迷宫平台适用于从早期发现到临床前研究的连续阶段,可支持中枢神经系统药物开发中的靶点验证、先导化合物筛选和转化研究。