小鼠学习记忆研究的新对象识别实验
August 30th, 2017
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。
这种行为测定的总体目标是测试小鼠学习和记忆的各个方面。这种方法可以帮助回答啮齿动物认知领域的许多问题，从发展更深入理解的基础知识，到记忆和小鼠学习的某些方面，以及更复杂的问题，如认知障碍，包括疾病模型，如阿尔茨海默病，到探索潜在的认知增强。ORT 的主要优点是它的简单、高效和灵活以及研究小鼠的学习和记忆。
演示此程序的是我们实验室的实验室技术员 Andrei Jeltyi。首先选择痣大小的物体，这些物体可以很容易地被动物区分，但在特征（例如纹理、形状或亮度）上具有相似程度的复杂程度，以尽量减少任何可能使结果产生偏差的潜在诱发物体偏好。此外，为了进一步减少诱导偏好，请确保小鼠能够爬上两个物体或不爬上任何物体。
攀爬物体的能力可能会增加对探索的兴趣。然后，为了尽量减少明亮照明的压力，使用柔和的低光照，迷宫中心照亮 20 运气左右。每天使用前至少一小时让小鼠适应任何新的测试室，并保持温度和湿度与正常住房条件相似。
请注意，在测试前的一到两周内，应每天处理小鼠一到两次，每次至少一分钟。最后，对于主竞技场，使用由白色或黑色无孔塑料制成的方形腔室，与鼠标的颜色形成对比。首先将鼠标从其主笼中取出，然后将其放置在空旷的竞技场中间。
允许自由探索竞技场 5 分钟。一旦家笼是空的，请将其保存起来，以便第二天用作笼子。五分钟后，取出鼠标并将其放入固定笼中。
请勿将鼠标放回原来的家笼，否则这可能会影响其余待测鼠标的行为。然后彻底清洁小鼠之间的设备，使用每体积 70% 的乙醇。接下来，通过将两个相同的对象放置在竞技场的相对象限中，开始训练阶段或 T1。
例如，一个位于西北角，一个位于东南角。用可拆卸的安装腻子将任何太轻的物体固定在地板上。平衡每组对象的使用以及新奇对象的位置到竞技场的四个角落中的每一个。
一定要知道，哪个对角线用于哪个动物，这样训练日的对角线使用的形状就是每只老鼠在测试日使用的形状。习惯后 24 小时，将鼠标从家笼中取出，放在竞技场中央，与两个相同的物体等距开始训练。允许自由探查至少 5 分钟，如果融合已知运动或探查活动较低的小鼠品系，请将队列中所有小鼠的试验延长至 10 分钟。
在训练试用结束时，取出鼠标并将其放入固定笼中。一旦家笼是空的，请将其保存起来，以便在考试当天用作笼子。请务必清洁鼠标之间的设备和物体。
接下来，开始测试阶段或 T2，将训练期间使用的熟悉对象和一个新对象放在竞技场的相反象限中。对每只鼠标使用与训练期间相同的位置。在选择的 T1 到 T2 间隔处，将鼠标从其主笼中取出，并将其放置在中心竞技场中，与熟悉的物体和新奇的物体等距。
允许自由探索 10 分钟。最后，在测试试用结束时，取出鼠标并将其放入固定笼中。对于分析，探查定义为鼻子指向物体 2 到 3 厘米以内，具有主动振动扫描。
但是，位于对象上的鼠标不计入探索时间。对于 T1 和 T2，对前 5 分钟进行评分，并计算每个会话中两个对象的总探索时间。如果鼠标未满足两个对象 20 秒的最小探索时间，请在 5 分钟后继续评分，直到总探索时间超过 20 秒。
对于探查率低且未达到此最低标准的小鼠品系，将 T1 和 T2 时间延长至 10 分钟，如在试点测试期间观察到的那样，在 5 分钟内。最后，如果小鼠在 10 分钟时没有达到对 T1 或 T2 的两个物体的至少 20 秒探索时间，请将它们从分析中排除，因为无法确认动物是否花费了足够的时间探索来学习和区分。对象识别任务是一种研究小鼠学习和记忆的有效且灵活的方法，其中磷酸二酯酶 2 抑制剂已被证明在这项任务中得到改善。
与载体相比，在训练前 30 分钟给药 PDE2 抑制剂 bays 60-7550 或 ND7001 时，以剂量依赖性方式显着增强了记忆。当在不同时间点给药时，相对于训练和测试，PDE2 抑制剂 bay 60-7550 在训练前 30 分钟以及训练后立即和回忆前 30 分钟给药时显着增强了他的记忆力。一旦掌握，如果执行得当，这项技术可以在两到三天内完成。
在尝试此程序时，请务必记住进行试点研究并仔细选择 T1 到 T2 间隔，因为选择错误的间隔可能会导致误解。按照这个程序，可以执行其他方法，如谷仓迷宫，以回答额外的问题，如学习差异，这些问题不能用物体识别测试完全解决。该技术发展后，为学习和记忆领域的研究人员探索记忆的基本生物学机制，以及探索啮齿动物各种认知缺陷的潜在机制铺平了道路。
观看此视频后，您应该对如何使用对象识别测试设置和设计适当的实验有很好的了解，包括运行试点研究、选择对象和选择合适的 T1 到 T2 间隔。感谢您的观看，祝您的实验好运。
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概述
物体识别测试（ORT）是一种行为分析，旨在评估小鼠的学习和记忆。该方法简单、高效且灵活，适用于各种啮齿动物认知研究。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 行为心理学
- 认知科学
背景
- ORT评估学习和记忆的不同方面。
- 可用于研究认知障碍和疾病模型，如阿尔茨海默病。
- 该测试有助于探索潜在的认知增强。
- 物体选择对于最小化结果中的偏差至关重要。
研究目的
- 评估小鼠的学习和记忆能力。
- 研究认知过程和障碍。
- 提供认知增强策略的见解。
使用的方法
- 选择适合小鼠区分的鼠标大小物体。
- 确保物体在特征上具有相似的复杂性。
- 最小化潜在的诱导物体偏好。
- 让小鼠平等地与两个物体互动。
主要结果
- ORT有效地测量小鼠的学习和记忆。
- 结果可以反映认知障碍和增强。
- 展示了该方法的简单性和效率。
- 在各种认知研究领域的潜在应用。
结论
- ORT是研究啮齿动物认知的有价值工具。
- 它提供了学习和记忆过程的见解。
- 未来的研究可以基于这项测试的发现。
常见问题
Executive Industry Relevance
The object recognition test (ORT) provides a robust, low-stress behavioral assay for evaluating learning and memory in preclinical mouse models. Its simplicity and adaptability enable efficient hypothesis testing for cognitive function, supporting early-stage target validation and mechanistic de-risking in neuropsychiatric and neurodegenerative research. ORT's quantitative outputs and flexibility make it a valuable tool for portfolio triage and translational continuity in CNS drug discovery.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of cognitive function and memory pathways in disease-relevant mouse models.
- Supports biological de-risking by quantifying memory deficits or enhancements following genetic or pharmacological manipulation.
- Facilitates predictive confidence in target engagement and functional outcome measures.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized behavioral system for evaluating compound effects on recognition memory.
- Delivers reproducible, quantitative readouts suitable for cross-study comparison and assay validation.
- Enables scalable screening of candidate molecules for cognitive enhancement or rescue.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints for neurodegenerative and psychiatric disorder models.
- Supports continuity from early discovery through preclinical efficacy assessment.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions based on functional cognitive outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
ORT is positioned from early discovery through lead identification and preclinical validation, providing a bridge between mechanistic studies and translational endpoints.
- Discovery Biology: Quantifies learning and memory to test hypotheses about target function and pathway involvement.
- Screening: Offers reproducible behavioral outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates quantitative exploration time data for statistical comparison of experimental groups.
- Translational Research: Aligns preclinical behavioral outcomes with clinical cognitive endpoints when relevant.
- Enterprise Reuse: Adaptable protocol supports diverse pharmacological, genetic, and biological studies across CNS portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cognitive target validation.
- Operational Value: Standardized, efficient, and scalable protocol for behavioral phenotyping.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing early functional readouts.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of CNS assets based on robust behavioral data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and rodent handling.
- Needs controlled environmental conditions and standardized apparatus for reproducibility.
- Demands rigorous cross-team standardization of scoring and analysis criteria.
- Adaptable across mouse strains and experimental manipulations with pilot validation.
- Exclusion criteria for insufficient exploration time must be enforced to ensure data integrity.
