Verwendung eines achtarmigen radialen Wasserlabyrinths zur Beurteilung des Arbeits- und Referenzgedächtnisses nach einer Hirnverletzung bei Neugeborenen

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, Arbeits- und Referenzgedächtnis gleichzeitig zu quantifizieren, ohne die Einschränkungen, die typischerweise bei auf dem Land basierenden Labyrinthen auftreten. Zu Beginn wird ein Tier in den Startarm des Wasserlabyrinths platziert und kann eine versteckte Plattform finden. Die Eintritte in jeden Arm werden ebenso erfasst wie der Standort der zur Flucht verwendeten Plattform.

Danach wird die von dem Tier verwendete Fluchtplattform entfernt und der Vorgang für drei weitere Versuche wiederholt. Im letzten Schritt werden die Einträge als Arbeitsgedächtnis, korrekte Fehler, Fehlbeurteilungen des Referenzgedächtnisses oder inkorrekte Fehler des Arbeitsgedächtnisses kodiert.

Letztlich kann das achtspeuzige radiale Wasserlabyrinth zur Bewertung des Arbeits- und Referenzgedächtnisses in mehreren Tiermodellen eingesetzt werden. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie dem Morris-Wasserlabyrinth besteht darin, dass sie es dem Experimentator ermöglicht, sowohl das Arbeits- als auch das Referenzgedächtnis gleichzeitig zu bewerten. Das radiale Labyrinth besteht aus acht Armgliedern aus rostfreiem Stahl, die an einer kreisförmigen Basis befestigt sind.

Es wird in ein Becken mit Wasserzimmer temperatur gefüllt. Versteckte Plattformen werden einen Zentimeter unterhalb der Wasseroberfläche platziert. In vier der Arme sind zwei Versuchspersonen erforderlich.

Eine Person zur Datenaufzeichnung und eine zur Betreuung der Versuchspersonen. Während dieser Zusammenarbeit ist die Kommunikation zwischen den Experimentatoren von größter Bedeutung. Die Bestätigung der Startzeiten, der Nummern der Versuchspersonen sowie einer korrekten Platzierung der Plattform vor jedem Versuchsdurchlauf ist unerlässlich.

Ein digitales Tablet wird zur Erfassung der Maisarm-Einträge verwendet. Öffnen Sie ein PDF-Schreibprogramm und importieren Sie alle zuvor gespeicherten Datenaufzeichnungsvorlagen für die Versuchspersonen in Gruppe eins. Die Vorlage sollte eine leere Darstellung des Labyrinths und der Plattformpositionen enthalten sowie einen Bereich zur Erfassung der Versuchspersonennummer, Versuchsnummer, Testtag, verwendete Escape-Plattform und Versuchs-Latenzzeit.

Überführen Sie zunächst das erste Versuchstier in einen separaten, vorgewärmten Käfig. Danach überprüfen Sie, ob die Plattformen im achtarmigen Wasserlabyrinth korrekt positioniert sind. Nach Kontrolle der Identifikationsnummer des Tieres wird das Tier in den Startarm so platziert, dass es die Wand des Labyrinths zugewandt ist, und der Timer wird gestartet.

Es ist wichtig, während jedes Durchlaufs in einer festgelegten Position regungslos zu bleiben, um die Konsistenz von Q über den gesamten Zeitraum aufrechtzuerhalten. Testaufzeichnungen durchführen, indem eine Markierung auf dem entsprechenden Arm angebracht wird. In der Aufzeichnungsvorlage wird ein Eintrag gezählt.

Wenn die Schultern des Versuchstiers die Öffnungsebene des Arms durchbrechen, gewähren Sie maximal 120 Sekunden, um eine der vier Plattformen zu finden. Sobald das Tier die Plattform erreicht hat, stoppen Sie die Zeitnahme, um den Versuch abzuschließen. Notieren Sie die Latenzzeit bis zum Erreichen der Plattform.

Um bei jedem Versuch die Konsistenz zu gewährleisten, gilt ein Tier als Ziel erreicht zu haben, wenn seine Vorderpfoten auf dem Plattform stehen. Am ersten Testtag darf das Tier an allen vier Versuchen teilnehmen und 10 Sekunden lang auf der Plattform verweilen, damit es die räumlichen Hinweise wahrnehmen kann.

Falls die Versuchsperson das Plattform innerhalb von 120 Sekunden nicht finden kann, leiten Sie sie behutsam zur nächstgelegenen Plattform und lassen Sie sie dort 10 Sekunden lang verweilen. Nach Abschluss des Versuchs entnehmen Sie die Versuchsperson von der Plattform, indem Sie sie vorsichtig am Körper anheben. Starten Sie die Zeitschaltung für das 92. inter-trial-Intervall.

Um einer Hypothermie vorzubeugen, den Probanden mit einem Handtuch abtrocknen. Den Probanden zurück in den individuellen Käfig über der Thermoregulationsauflage bringen. Vermerken Sie die spezifische Plattform, die zur Flucht genutzt wurde, indem Sie die entsprechende Position auf dem Datenaufzeichnungsformular umkreisen.

Während des Intertrialintervalls entfernen Sie die Fluchtplattform, die vom Versuchsteilnehmer im vorherigen Durchgang verwendet wurde. Öffnen Sie die Vorlage für den nächsten Durchgang und kennzeichnen Sie alle Plattformen, die zuvor vom Versuchsteilnehmer als Fluchtplattformen genutzt und somit bereits entfernt wurden, mit einem „x“. Bestätigen Sie anschließend die Positionierung der Plattformen für den nächsten Durchgang.

Wenn bereit, platzieren Sie das Versuchstier in den Startarm, sodass es die Wand des Labyrinths ansieht, und starten Sie die Stoppuhr. Wiederholen Sie diesen Vorgang insgesamt viermal. Entfernen Sie nach jedem Versuch die erreichte Fluchtplattform und markieren Sie die Vorlage entsprechend während und nach jedem Versuch.

Platzieren Sie nach Abschluss die Fluchtplattformen wieder in die entsprechenden Arme des Labyrinths und wiederholen Sie den Testvorgang für das nächste Versuchstier. Sobald die Tests für Gruppe eins abgeschlossen sind, exportieren Sie die Datenaufzeichnungsbögen in einen Ordner für diesen Testtag und speichern Sie sie zur späteren Analyse. Zählen Sie für jeden Versuch die Anzahl der Erst- und Wiederholungseintritte in jeden Arm, der zuvor eine Plattform enthielt.

Dies sind die bei der Arbeitsspeicherleistung aufgetretenen Fehler. Fehler im Referenzgedächtnis werden als die Anzahl der Ersteinträge in irgendeinen Arm gezählt, der niemals eine Plattform enthielt. Die Anzahl der Wiedereinträge in einen beliebigen Arm, der niemals eine Plattform enthielt, stellen Fehler im Arbeitsspeicher dar. Mithilfe des acht-armigen radialen Wasserlabyrinths zeigte sich eine signifikante Zunahme der Anzahl inkorrekter Fehler bei Nagetieren mit hypoxisch-ischämischer Hirnschädigung in der Neonatalzeit.

Fehler im Referenzgedächtnis waren ebenfalls bei verletzten Tieren im Vergleich zu Kontrolltieren erhöht. Bei Durchführung dieses Verfahrens ist zu beachten, dass Tiere mit experimentellen Manipulationen möglicherweise mehr Zeit benötigen, um die Aufgabe beherrschen zu lernen. Dies gilt insbesondere für Fehler bei korrekten Arbeitsgedächtnisleistungen, da die Ratte eine natürliche Tendenz hat, zu einem Plattformarm zurückzukehren, wenn die Flucht aus dem Wasser ein Motivator ist.