Die Trockenland Barnes Labyrinth wird häufig zur räumlichen Navigation Fähigkeit in Reaktion auf leicht aversive Reize zu messen. In aufeinander folgenden Tagen, Leistung (zB Latenz, um das Entweichen Käfig zu suchen) der Probanden verbessert, was auf normalen Lernen und Gedächtnis. Unterschiede zwischen Ratten und Mäusen erfordern Gerät und Methodik Veränderungen, die hier beschrieben werden.
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Methodenartikel
Barnes Maze Teststrategien mit kleinen und großen Nager-Modelle
* These authors contributed equally
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Räumliches Lernen und Gedächtnis von Labornagern wird oft über Navigationsfähigkeit in Labyrinthe, die beliebtesten sind die Wasser-und Trockenland (Barnes) Labyrinthe bewertet. Verbesserte Leistung über Sitzungen oder Studien wird angenommen, dass Lernen und Gedächtnis des Flucht Käfig / Plattform Lage zu reflektieren. Als weniger stressig als Wasser Labyrinthe, ist die Barnes Labyrinth eine relativ einfache Konstruktion aus einer kreisförmigen Plattform oben mit mehreren Bohrungen gleichmäßig um den Umfangsrand angeordnet. Alle außer einem der Löcher falschen Boden oder Sack endet, während eine führt zum Entweichen Käfig. Leicht aversiven Reizen (zB helle Deckenbeleuchtung) motivieren, um das Entweichen Käfig suchen. Latenz, um das Entweichen Käfig finden können während der Sitzung gemessen werden, jedoch zusätzliche Endpunkte erfordern in der Regel Video-Aufzeichnung. Aus diesen Videoaufnahmen kann die Verwendung von automatisierten Tracking-Software eine Vielzahl von Endpunkten, die ähnlich denen in Wasser Labyrinthe hergestellt (z. B. sind generieren </ Em> gelegte Strecke, Geschwindigkeit / Geschwindigkeit, Zeit in der richtigen Quadranten verbracht, verbrachte Zeit verschieben / ruhen, und die Bestätigung der Latenz). Art der Suchstrategie (dh Zufalls, seriellen oder direkt) kann als gut eingestuft werden. Barnes Labyrinth Bau-und Testmethoden auch für kleine Nagetiere, wie Mäuse und große Nagetiere, wie Ratten unterscheiden. Zum Beispiel, während Extra-Labyrinth Cues wirksam für Ratten, kleinere wilde Nagetiere können intra-Irrgartens mit einem Sichtschutz rund um das Labyrinth erfordern. Entsprechende Reize müssen identifiziert werden, die die Nager zu motivieren, um die Flucht Käfig suchen. Sowohl Barnes und Wasser Labyrinthe kann zeitaufwendig als 4-7 Testversuche sind in der Regel erforderlich, um eine verbesserte Lern-und Gedächtnisleistung (z. B. kürzere Latenzen oder Pfadlängen, um die Flucht Plattform oder Käfig zu suchen) und / oder Unterschiede zwischen den Versuchsgruppen zu erkennen. Auch so ist die Barnes Labyrinth ein weithin eingesetzten Verhaltensbeurteilung Messung räumlichen Navigationsfähigkeiten undihre möglichen Störungen durch genetische, neurologisch-Manipulationen oder Drogen / Giftstoff-Exposition.
Einleitung
Räumliches Lernen und Gedächtnis in Labornager wurde zuerst mit Lebensmitteln entzogen Ratten, die ein Labyrinth von Gassen navigiert, ein Lebensmittel ein Verstärker lokalisieren bewertet. Einige Jahrzehnte später wurde ein Raumbezug Speichersystem 2 vorgeschlagen. Im Gegensatz zum Arbeitsspeicher, die Speicher in einer Testphase oder Gerichtsverfahren bezieht, bezieht Referenzspeicher zum Speicher über Test-Sessions oder Prüfungen und ist enger, langfristige Arbeitsspeicher an.
Mehrere Arten von Labyrinthe sind als nicht-invasive Beurteilung des Hippocampus-abhängigen räumlichen Lernen und Gedächtnis in kleinen und....
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Protokoll
1. Barnes Maze Procedure für kleine Nagetiere
- Schalten Sie die Deckenbeleuchtung über dem Labyrinth und Ort "Do Not Enter"-Zeichen auf der Außenseite der Labortür.
- Bringen Mäuse in ihrem normalen Käfige zu den Testraum ca. 30 min vor Beginn der ersten Studie zur Gewöhnung zu ermöglichen. Wenn der Raum ist ruhig, kann es nicht notwendig, weißes Rauschen enthalten sein, da sonst diese Vorsichtsmaßnahme in Betracht gezogen werden.
- Stellen Sie das Tracking-Programm.
- Entfernen Sie vorsichtig die erste Maus von seinem eigenen Käfig und legen im hohen bedeckt Kunststoff-Box. Zeigen seiner Flucht (Reinheim) Polypropylen-Käfig (29 cm x....
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Ergebnisse
Geschlechtsreife männliche Rotwild Mäuse sind abhängig verbesserte räumliche Navigations Fähigkeit, potenzielle Brutpartner, die überall in der Umwelt verbreitet werden, zu lokalisieren. Sowohl prä-und Erwachsenen Einwirkung von Testosteron sind unerlässlich bei der Organisation und der Aktivierung dieses später erwachsenen männlichen Verhalten 53. So wurde angenommen, dass frühe Exposition gegenüber endokrinen Disruptoren könnte diese Eigenschaft später bei Männern stören. Um diese Hypothese zu testen, männl.......
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Diskussion
Kritische Schritte in Barnes Labyrinth Testverfahren gehören: 1) die Bereitstellung der richtigen mild aversiven Reiz, um das Tier zu motivieren, um die Flucht Käfig zu finden, 2) die Gewährleistung einheitlicher Bedingungen sind über die Tierversuche erhalten (zB Testzeit, Testpersonal, externe Lärmschutz, und andere Reize, die die Leistung beeinträchtigen könnten), 3), wenn Studien sind Video aufgezeichnet, Optimierung und Sicherstellung der ordnungsgemäßen Video-Aufzeichnung und-Datei wieder auf, und 4) die .......
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Offenlegungen
Dieses Dokument wurde in Übereinstimmung mit US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) Politik überprüft und zur Veröffentlichung freigegeben. Zulassung bedeutet nicht, dass der Inhalt notwendigerweise die Meinung der FDA reflektieren auch nicht Erwähnung von Handelsnamen oder Handelsprodukte bilden Billigung oder Empfehlung für den Einsatz. Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen in diesem Bericht sind die der Autoren und stellen nicht notwendigerweise die Meinung der FDA stellen. Die Autoren haben keine konkurrierenden Interessen und nichts zu offenbaren.
Danksagungen
Die Autoren danken Herrn Eldin Jašarević, Mr. Scott Williams, Roger W. Meißner, Sarah A. Johnson, Dr. R. Michael Roberts, Dr. Mark R. Ellersieck, und Dr. David C. Geary an der Universität Missouri, und Herr C. Delbert Gesetz und die Tierpfleger am National Center für Toxikologische Forschung / FDA. Diese Arbeit wurde durch ein NIH-Herausforderung Zuschuss unterstützt werden, um die CSR (RC1 ES018195), einem Mizzou Vorteil Grant (CSR und DCG), einer von der Universität Missouri College of Veterinary Medicine Faculty Award (CSR) Grant und Protokoll-E7318 am National Center für Toxikologische Forschung / FDA.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| HINWEIS: Die Gegenstände, die nur für kleine Nagetiere bestimmt sind, sind fett gedruckt. Die Elemente, die nur für große Nagetiere bestimmt sind, sind kursiv geschrieben. Elemente, die weder fett noch kursiv gedruckt sind, gelten für beide. | |||
| Barnes Maze Plattform mit 12 oder 20 Fluchtlöchern alle 30°;. Bei Ratten hat jedes Loch einen Durchmesser von 10,5 cm und ist 4 cm von der Oberkante des Labyrinths entfernt. Für die Verwendung mit automatisierten Tracking-Programmen wird eine schwarze Spitze für weiße Nagetiere oder eine weiße Spitze für pigmentierte Nagetiere benötigt. Für Mäuse und Ratten hat diese kreisförmige Spitze einen Durchmesser von 95 bzw. 122 cm. | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | Dies ist die Spitze des Barnes Maze und die Oberfläche, auf der das Nagetier platziert wird. Es kann aus einer Vielzahl von Materialien (z. B. Plexiglas) hergestellt werden, aber für endokrine Disruptoren ist BPA-freies Polypropylen-Material optimal. Eines der Löcher führt zu einem Fluchtkäfig; Alle anderen Löcher sind Sacklöcher oder Löcher mit doppeltem Boden. Für das Rattenlabyrinth ermöglichen kleine Rutschen an der Unterseite der Labyrinthplattform das Einschieben des Fluchtkäfigs und der doppelten Böden. |
| 2 Zoll Polypropylen-Rohrstopfen (24) 2 in 90°; Schwarzer Polypropylen-Winkel (12) 2 Zoll x 6 Zoll Polypropylen-Rohrnippel (1) | US Plastics Corp, Lima, OH | 30724 32086 30712 | Diese sind nur für das kleine Nagetier (z. B. Maus) Barnes Maze notwendig. Bei diesen Anpassungen handelt es sich entweder um Sackgassen-Rohre/Winkel oder eines der Rohre wird mit dem Rohrnippel verbunden, der dann zum Fluchtkäfig führt. |
| Läuterböden für Ratten Barnes Maze< | em>Diese wurden speziell aus ABS-Kunststoff gefertigt und für das Rattenlabyrinth-Gerät vakuumgeformt. | ||
| Kreisförmige Aluminiumwand/Barriere (50 cm hoch) um das Labyrinth | Ace Hardware, Columbia, MO | Bei kleinen Nagetieren (z.B. , Mäuse) verhindert diese Barriere, dass sie aus dem Labyrinth fallen; der Rattenapparat benötigt dies in der Regel nicht. Bei Labormäusen, die relativ zahm sind, ist die Wand möglicherweise nicht erforderlich. | |
| Stützständer für Labyrinth-Plattform-Top | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | Der Ständer stützt die Labyrinth-Plattform-Oberseite so, dass sie über dem Boden angehoben ist (typischerweise 70-100 cm), um das Nagetier zu motivieren, den Fluchtkäfig zu lokalisieren. Der Ständer kann aus jedem Material gefertigt werden. |
| Weißes Rauschen | SleepMate Sound Conditioner, Marpac, Rocky Point, NC | 980A | Hintergrundgeräusche können verwendet werden, um periphere akustische Signale auszublenden, die Barnes Maze-Tests bei Versuchen und Tieren verwirren könnten |
| Leuchten und 300-500 W Glühbirnen, die in Aluminiumgehäusen eingeschlossen sind. Zum Beispiel tragbare Halogen-Arbeitsleuchten von Utilitech 500 W. | Ace Hardware oder Lowes | Bright Lampen sorgen für einen leicht aversiven Reiz, der den Nager motiviert, den Fluchtkäfig zu lokalisieren. Die Leuchten sind in der Regel ~150 cm über der Spitze des Labyrinths aufgehängt. | |
| Flucht aus dem Käfig. Für kleine Nagetiere kann dies ein Käfig aus Polypropylen (27,8 cm x 7,5 cm x 13 cm) sein. | Ancare, Bellmore, NY | N40 PP | Der Ratten-Fluchtkäfig hier wurde speziell angefertigt und hat eine Rampe, die in den Fluchtkäfig führt. |
| Undurchsichtige Röhre (nur Ratten) (27 cm Durchmesser; 23 cm Höhe) mit einem Stück dicker Pappe, um die Oberseite abzudecken. | Die Röhre wird in die Mitte des Labyrinths gelegt und die Ratte wird von oben in die Röhre gelegt, die mit der Pappe bedeckt ist. Ein Griff an der Außenseite des Schlauchs ermöglicht ein leichteres Anheben des Schlauchs, der dann den Versuch beginnt. Die Röhre kann aus jedem Material bestehen, sollte aber undurchsichtig sein. | ||
| Hochauflösende Videokamera (z.B. , Panasonic Digital Video Camera) | Panasonic, Secaucus, NJ | ICV19458 | Die Videokamera wird über Kopf positioniert und zeichnet Versuche für eine spätere Analyse auf. |
| Geometrische Hinweise aus hochwertigem Karton, Tonpapier aus | Bürobedarf, wie z.B. Staples | Diese visuellen Hinweise orientieren das Tier in der Labyrinthumgebung und geben Hinweise auf die räumliche Lage des Fluchtkäfigs; bei Ratten funktionieren Extra-Labyrinth-Hinweise an den Wänden gut, während bei kleinen Nagetieren, die eine Wand um das Labyrinth herum benötigen, Intra-Labyrinth-Cues müssen verwendet werden. | |
| Schwarzer Vorhang, um das Labyrinth zu umgeben (nur kleine Nagetiere) | jedes Stoff- und Bastelgeschäft, wie z.B. Jo-Ann Fabrics< | strong>Ein schwarzer Vorhang wird bei kleinen Nagetieren (insbesondere wilden Arten, z.B. Peromyscus) verwendet, um die Aufmerksamkeit innerhalb der Labyrinthgrenzen zu halten. | |
| 70% Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 | Nach jedem Versuch werden die Oberseite des Labyrinths und der Fluchtkorb gereinigt, um potenzielle Geruchshinweise für nachfolgende getestete Nagetiere zu beseitigen. |
| Tracking-Softwareprogramm wie Ethovision und Computer mit entsprechender Grafikkarte und umfangreichem Festplattenspeicher (1 TB oder mehr). Alternativ können Videos direkt auf dem Computer aufgezeichnet werden, um sie später mit einem Programm wie Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.) zu analysieren. | Noldus (Leesburg, VA) | Die Tracking-Software ist erforderlich, um Versuche auf Latenz zu analysieren, um den Fluchtkäfig zu lokalisieren, Geschwindigkeit, zurückgelegte Strecke, Ruhezeit, Bewegungsdauer, Zeit, die in den richtigen und falschen Quadranten verbracht wurde, Zeit, die um das Fluchtloch herum verbracht wurde, Anzahl von Fehlern oder Einträgen in falsche Löcher und allgemeine Suchstrategie, die zum Auffinden des Fluchtkäfigs verwendet wurde. | |
| Externe Festplatten, z. B. Seagate oder WD, mit mindestens 1-2 TB Arbeitsspeicher | Jedes Bürobedarfsgeschäft, z. B. Staples. | Videoaufzeichnungen sollten an mindestens einem separaten Ort gesichert werden. | |
| Videoaufzeichnungsprogramm, z. B. WinTV-Programm | Hauppauge Computer Works, Inc., Hauppauge, NY | Wenn zum Zeitpunkt des Tests keine Tracking-Software verfügbar ist, sollten die Versuche für eine spätere Analyse auf Video aufgezeichnet werden |
Referenzen
- Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
- Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17
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Nachdrucke und Genehmigungen
