Es wird ein Protokoll zur Verwendung eines Open Field Maze bereitgestellt, um auf die allgemeine Bewegungsaktivität, Angst und Emotionalität in einem Labormausmodell zuzugreifen.
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Methodenartikel
Es wird ein Protokoll zur Verwendung eines Open Field Maze bereitgestellt, um auf die allgemeine Bewegungsaktivität, Angst und Emotionalität in einem Labormausmodell zuzugreifen.
Tiermodelle haben sich als unschätzbar wertvoll für Forscher erwiesen, die versuchen, Fragen zu den Mechanismen des Verhaltens zu beantworten. Das Open Field Maze ist eine der am häufigsten verwendeten Plattformen, um Verhaltensweisen in Tiermodellen zu messen. Es handelt sich um einen schnellen und relativ einfachen Test, der eine Vielzahl von Verhaltensinformationen liefert, die von der allgemeinen Gehfähigkeit bis hin zu Daten über die Emotionalität des getesteten Tieres reichen. Da es sich um Nagetiermodelle handelt, ermöglicht das Verfahren die Untersuchung verschiedener Stämme von Mäusen oder Ratten, die sowohl im Labor gezüchtet als auch in freier Wildbahn gefangen wurden. Die Technik eignet sich auch gut für die Untersuchung verschiedener pharmakologischer Verbindungen auf anxiolytische oder anxiogene Wirkungen. Hier wird ein Protokoll für die Verwendung des offenen Feldlabyrinths zur Beschreibung des Mausverhaltens detailliert beschrieben und eine einfache Analyse der allgemeinen Bewegungsfähigkeit und des angstbedingten emotionalen Verhaltens zwischen zwei Stämmen von C57BL/6-Mäusen durchgeführt. Kurz gesagt, unter Verwendung des beschriebenen Protokolls zeigen wir, dass Wildtyp-Mäuse signifikant weniger angstbedingte Verhaltensweisen zeigten als altersgleiche Knock-Out-Mäuse, während beide Stämme eine ähnliche ambulante Fähigkeit zeigten.
Das Open Field Maze (OFM) wurde ursprünglich 1934 als Test zur Messung der Emotionalität bei Nagetieren entwickelt1. Es hat den Status eines der am weitesten verbreiteten Verhaltensmaße in der Tierpsychologie erreicht2. Es bietet eine einfache und relativ schnelle Bewertung klar definierter Verhaltensweisen, die keine Schulung für die Testperson und wenig bis gar keine spezielle Schulung für den Menschen erfordern, der den Test durchführt. Diese Eigenschaften haben dazu geführt, dass das Freilandlabyrinth in der Forschung weit verbreitet ist und auf andere Tierarten wie Kälber, Schweine, Kaninchen, Primaten, Honigbienen und Hummer ausgeweitet wurde3. Ein Teil seiner Popularität beruht auf der Tatsache, dass die psychologischen und physiologischen Konzepte, die den Tests zugrunde liegen, im Allgemeinen einfach und gut verständlich sind. Zum Beispiel wurde postuliert, dass evolutionäre Kräfte für eine gemeinsame Reaktion bei Tieren selektiert haben, so dass die meisten Arten angstvermittelte Angst- oder Fluchtreaktionen auf bestimmte Reize zeigen. Nagetiere zum Beispiel zeigen eine ausgeprägte Abneigung gegen große, hell erleuchtete, offene und unbekannte Umgebungen4. Wir können davon ausgehen, dass sie phylogenetisch darauf konditioniert wurden, diese Art von Umgebungen als gefährlich anzusehen. Alle diese Merkmale sind in das offene Feldlabyrinth integriert und bilden die Grundlage für seine Verwendung in Verhaltensparadigmentests.
Ein offenes Feldlabyrinth besteht aus einem von einer Wand umgebenen Bereich, der eine ausreichende Höhe hat, um das Subjekt an der Flucht zu hindern. Typische Labyrinthformen sind kreisförmig oder quadratisch mit einer Fläche, die groß genug ist, basierend auf der Größe des getesteten Probanden, um ein Gefühl der Offenheit in der Mitte des Labyrinths hervorzurufen. Eine Reihe von Variablen kann im offenen Feldlabyrinth bewertet werden, wobei die meisten Parameter unterschiedliche Arten von motorischer Aktivität beinhalten2. Die Gehfähigkeit ist das am häufigsten untersuchte Verhalten, aber auch andere wie Latenz oder Aufbäumen können gemessen werden. Am häufigsten wird das Verhalten von Nagetieren in einem nackten Labyrinth analysiert. Das Hinzufügen von Objekten, entweder eines oder mehrere, zum Labyrinthboden fügt jedoch die Fähigkeit hinzu zu sehen, wie das Subjekt mit neuen zusätzlichen Reizen interagiert2. Relevante Parameter bei der Präsentation von Objekten sind in der Regel die Anzahl der Annäherungen an ein Objekt oder in einigen Fällen die Präferenz oder Abneigung für ein Objekt gegenüber einem anderen.
Viele Verhaltenstests von Angst basieren auf der Körperaktivität und Fortbewegung des Versuchstieres5. Die Interpretation von Verhaltenstests für Emotionalität bei gleichzeitiger Trennung von nicht-emotionalen Störfaktoren wie der motorischen Aktivität war Gegenstand intensiver Debatten6,7. So wie die OFM ursprünglich beschrieben wurde, können zwei Maße der Emotionalität abgeleitet werden, die Bewegungsaktivität und die Stuhl-Boli-Ablagerungen bzw. der Stuhlgang1. In einigen Studien hat sich jedoch gezeigt, dass diese beiden Messungen nicht miteinander zusammenhängen, was die Schlussfolgerung stützt, dass die Emotionalität bei Nagetieren mehrdimensional ist5. Unabhängig davon können Diskrepanzen in der Literatur in Bezug auf diese Messungen und Emotionalität oder Angst in Mausmodellen auf Unterschiede in den Analysekriterien oder in den Testverfahren zurückgeführt werden. Studien haben die Ergebnisse der OFM-Analyse beim Vergleich von Mausmodellen schlüssig mit anderen Angstmaßen verknüpft8.
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HINWEIS: Alle Verfahren hier durchgeführt wurden eingereicht und von IACUC (Office of Research Compliance) zugelassen und wurden nach NIH-Richtlinien durchgeführt. Mäuse in der Verhaltenstests Paradigma waren naiv und nicht für andere Tests verwendet. Die C57BL / 6-Wildtyp und Knock Out Mäusen in diesem Protokoll verwendet wurden bereits 9 beschrieben wurden und die hier vorgestellten Daten sind von diesem Manuskript.
1. Vorbereitung der Testraum und Open Field Apparat
2. Vorbereiten der Software, um Aktivität zu messen
3. Verwaltung der Open Field Test
ANMERKUNG: Das Softwarepaket in diesem Protokoll verwendet ermöglicht die Verfolgung von bis zu 16 einzelnen Mäusen zu einem Zeitpunkt. Zur Erleichterung der Fertigstellung und wie oben erwähnt, ist die hier diskutierten Protokoll für eine einzelne Maus mit einem einzigen Quadranten des OFM. Für die verwendeten Geräte für dieses Protokoll, könnte ein Maximum von 4 einzelnen Mäusen mit jedem Quadranten des Labyrinths verfolgt werden. Bei Verwendung einer Multi-Gehäuse Labyrinth, nachdem Sie das erste Thema der Maus in seiner definierten Quadranten, legen Sie die restlichen Mäuse in ihre jeweiligen Labyrinth Quadranten für die Verfolgung Analyse. Für die Zwecke dieses Protokolls wird weitere Anweisung auf einen einzigen Quadranten des Labyrinths ist.
4. Messung und Analyse von Verhalten bei Testverfahren
HINWEIS: Bei der Messung werden drei Aspekte der offenen Feldverhalten ohne weiteres mit diesem Protokoll (siehe Diskussion) gekennzeichnet. Eine kurze Anleitung, wie man diese Messungen in der Video-Tracking-Software zugreifen folgt.
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Die durchschnittliche Zahl der Individuen pro Stamm von Mäusen in den meisten Fällen etwa 20 getestet, um eine ausreichende statistische Relevanz zu erzeugen. Jedoch kann diese Zahl im Bereich von 8-30 je Maus Verfügbarkeit. In Abhängigkeit von der Messung oder Vergleiche benötigt werden, ist es auch günstig, altersangepassten Probanden verwenden.
Die erste und wohl wichtigste spezifische Parameter im Open Field Maze messen Gesamt ambulante Entfernung. Während die Messeinheit irrelevant ist ...
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Das Freie Feld Maze ist eine der am weitesten verbreiteten Plattformen in Tierverhaltensstudien. Eine Reihe wichtiger konventionellen und ethologischer Parameter 2,4 gesammelt und während der Durchführung des OFM analysiert werden. Diese Daten ermöglichen dem Forscher Verhalten von Gesamtbewegungsaktivität, Angst bezogenen emotionalen Verhaltensweisen 8 zu messen. Jedoch ist die Verwendung des OFM nicht ohne Nachteile. Eine verwirrende Frage ist die breite Palette von statischen Variablen, die bei ...
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Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde unterstützt vom National Institute of Health (NIH-2RO1NS033661) und von der Alabama Agricultural Experiment Station (HATCH ALA021-1-09017).
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Offener Feldtest mit mehreren Einheiten | San Diego Instruments, Inc. | Weiß 7001-0354 | Jedes offene Labyrinth mit einer oder mehreren Einheiten kann verwendet werden |
| SMART DT Tracking Software | PanLab/Harvard Apparatus | 76-0695 | Jede Tracking-Software kann mit diesem Protokoll verwendet werden |
| Sony 990x Video Camera Recorder | Sony | CCD-TRV328 | Jede geeignete Videokamera kann an den Computer angeschlossen werden, um Tracking-Profile aufzuzeichnen. |
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