Das Wasserlabyrinth mit Plattformverlegung: Eine Methode zur Bewertung des Arbeitsgedächtnisses

Zusammenfassung

Quelle: Hausser, N., et al. Erkennung von Verhaltensdefiziten bei Ratten nach traumatischer Hirnverletzung.J. Vis. Exp (2018).

In diesem Video beschreiben wir den Morris-Wasserlabyrinth-Test mit Plattformverlagerung, eine Navigationsaufgabe, die zur Untersuchung des Arbeitsgedächtnisses bei Nagetieren verwendet wird.

Protokoll

Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

>1. Arbeitsgedächtnis-Wasserlabyrinth

1. Ausrüstung
   1. Verwenden Sie einen Tank, der bis zu einer Höhe von 28 cm mit Wasser gefüllt und bei 26 ± 1 °C gehalten wird.
   2. Verwenden Sie eine durchsichtige Acrylglasplattform mit einem Durchmesser von 10 cm auf einem Ständer mit einer Höhe von 26 cm.
      Anmerkung: Die Oberseite der Plattform sollte mit Silikon in Form eines Kreises mit einem X beschichtet sein. Dies ermöglicht es den Ratten, auf die Plattform zu klettern und gibt ihnen Traktion, damit sie nicht abrutschen.
   3. Besorge dir eine Stoppuhr, eine Wärmelampe, Einweghandtücher, saugfähige Pads, zusätzliche Käfige und ein kleines, langstieliges Aquarienfischnetz. Verwenden Sie ein computergestütztes Videoverfolgungssystem, das mit einer Videokamera verbunden ist, um die schwimmende Ratte aufzuzeichnen und die Daten an den Computer zu senden. Speichern Sie das Video und die Daten auf dem Computer für eine spätere Analyse.
2. Testen des Arbeitsgedächtnisses Wasserlabyrinth
   1. Geben Sie den Ratten an fünf aufeinanderfolgenden Tagen täglich vier Paar Versuche, platzieren Sie die Plattform in jedem der vier Quadranten und starten Sie die Ratten von jedem der vier Startpunkte (N, S, E, W) wie unten beschrieben.
   2. Definieren Sie zunächst die Startposition-Plattform-Paare, die während des gesamten Experiments verwendet werden sollen.
      HINWEIS: Die Reihenfolge der Quadranten, in denen sich die Plattform befindet, und der verwendete Startpunkt müssen für jeden der fünf Schwimmtage in einer anderen Reihenfolge sein, aber für jede Ratte gleich.
      1. Verwenden Sie vier Startpunkte (N, S, E oder W) und vier Plattformpositionen (Quadranten 1, 2, 3 oder 4; Abbildung 1). Zum Beispiel: (N, 2; E, 4; S, 1; W, 3; siehe Abbildung 1). Planen Sie eine ausgewogene Reihenfolge (nicht zufällig), um zu vermeiden, dass die Startpunkte zu nahe an den Plattformen liegen (kein Startpunkt ist derselbe Quadrant wie die Position der Plattform). Richten Sie ein Datenblatt mit den Plattformquadranten und vier Startpunkten ein.
      2. Schreiben Sie ein Protokoll für die Videoverfolgungssoftware, um die schwimmenden Ratten zu filmen und bestimmte Daten zu sammeln (z. B. Schwimmdauer, Geschwindigkeit, zurückgelegte Strecke, bevor die Plattform gefunden wurde)
         Anmerkung: Die Tracking-Software stoppt die Aufzeichnung automatisch nach der angegebenen Dauer. Das Protokoll sollte es ermöglichen, festzulegen, wo die Plattform platziert wird, wie viele Versuche pro Tier durchgeführt werden sollen und wie viele Tiere pro Sitzung getestet werden, sowie die maximal zulässige Dauer (z. B. 120 s).
      3. Testen Sie 4–6 Ratten pro Sitzung.
         Anmerkung: Mehr als 6 Ratten verursachen ein Problem im Timing zwischen Ratten und können zu Fehlern des Hundeführers führen. Auch die Wärmekästen werden überfüllt.
   3. Versuch 1
      1. Öffnen Sie die Video-Tracking-Software und laden Sie das richtige Protokoll inklusive der Wasserlabyrinth-Karte.
      2. Platzieren Sie die Plattform an der zugewiesenen Stelle (z. B. 2; Abbildung 1) und überprüfen Sie, ob es mit der Karte in der Software übereinstimmt. Bereiten Sie die Tracking-Software so vor, dass sie startet, wenn die Ratte das Sichtfeld der Videokamera betritt.
      3. Platzieren Sie die Ratte in den Tank mit dem Gesicht zur Wand an der zugewiesenen Stelle (z. B. N; Abbildung 1) und starten Sie sofort den Timer.
      4. Lass die Ratte 120 s warten, um die Plattform zu finden. Wenn die Ratte die Plattform gefunden hat, stoppe den Timer und notiere die Zeit auf dem Arbeitsblatt. Wenn die Ratte die Plattform nicht findet, führe sie mit der Hand zur Plattform und nimm 120 s auf. Lassen Sie die Ratte 15 s auf der Plattform bleiben.
   4. Versuch 2
      1. Überprüfen Sie, ob die Software für Testversion 2 bereit ist. Setzen Sie die Ratte in der gleichen Ausgangsposition (N) wieder in das Becken ein. Schritt 1.2.3.4 wiederholen.
   5. Platzieren Sie die Ratte nach Versuch 2 für 4 Minuten in das beheizte Gehege. Bringen Sie die Plattform an den zweiten Standort (4; Abbildung 1) und überprüfen Sie, ob sie mit der Karte in der Software übereinstimmt.
   6. Wiederholen Sie die Verfahren für Versuch 1 und 2 (Schritte 1.2.3 bis 1.2.4), bis alle vier Startort-/Plattformkopplungen abgeschlossen sind.

Ergebnisse

Abbildung 1. Diagramm des Wasserlabyrinths.Dieses Diagramm zeigt die möglichen Plattformpositionen (1, 2, 3, 4) und Startpunkte (N, S, E, W) für das Arbeitsspeicher-Wasserlabyrinth Morris. Ratten dürfen von jeder Paarung aus Startort und Plattform zwei Versuche durchführen. Es gibt ein Intervall von 15 s zwischen den Versuchen und eine Pause von 4 Minuten in einer Wärmekammer zwisc...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Sprague-Dawley-Ratten	Charles Rivers Laboratorien	CD-IGS Ratten Stammnummer 001	Männlicher Albino 300-350g bei der Ankunft
Fiberglas-Pool	Hersteller unbekannt		72" Durchmesser x 30" tief (~ 500 gal)
Plattform aus Plexiglas	Handgefertigt von Maggie Parsley		10 cm Durchmesser 26" hoch mit Silikon, das auf die Oberfläche der Plattform aufgetragen wurde, um eine Greiffläche zu bieten
Tierboxen aus Plexiglas mit Deckel	UTMB Maschinenwerkstatt		2 Boxen 10" B x 16" L x 9" H
Scheinwerfer/Wärmelampen	Home Depot		3 um Pool 2 über Boxen zum Trocknen der Tiere
AnyMaze	San Diego Instrumente	9001	http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/