Die Nutzung des Puzzlespiel-Kasten als Mittel zur Bewertung der Wirksamkeit von Umwelt Enrichment

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, die Wirksamkeit der Umweltanreicherung auf die kognitive Funktion bei Mäusen zu bewerten. Dies wird erreicht, indem zunächst eine Puzzlebox mit zwei Kammern erstellt wird. Die Mäuse werden dann an die Testarena gewöhnt und dürfen den Eingang zum geschützten Torraum entdecken.

Als nächstes werden die Mäuse mit einer Vielzahl von Hindernissen oder Rätseln herausgefordert, die den Eingang zum Unterschlupf blockieren. Die Ergebnisse zeigen, dass die Umgebungsanreicherung die Leistung in der Puzzlebox zuverlässig verbessert. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber anderen Methoden ist ihre Leichtigkeit und Einfachheit sowohl beim Aufbau der Box als auch bei der Implementierung und die Tatsache, dass sie äußerst flexibel bei der Gestaltung von Aufgaben mit unterschiedlichen kognitiven Belastungen ist.

Diese Methode kann also verwendet werden, um eine Reihe von Fragen im Bereich der Neurowissenschaften zu beantworten, insbesondere solche, die mit der Bewertung der Wirksamkeit von Umweltinterventionen verbunden sind. Obwohl diese Methode einen Einblick in die Auswirkungen der Umweltanreicherung auf die Kognition geben kann, kann sie auch auf andere Systeme wie genetisch veränderte Tiermodelle menschlicher Krankheiten und präklinische Tests neuartiger Therapeutika angewendet werden. Um zu beginnen, ordnen Sie trächtige Mäuse nach dem Zufallsprinzip entweder den Standardhaltungsbedingungen zu, indem Sie sie in einen Standard-Mauskäfig setzen, oder dem ausgestalteten Zustand, indem Sie sie in rattengroße Käfige setzen.

Platzieren Sie alle zwei bis drei Tage eine Vielzahl von Gegenständen, die die sensorische und motorische Stimulation erhöhen sollen, in den Bereicherungskäfig. Bewegen Sie diese Gegenstände im Käfig herum und frischen Sie alle auf, die beim Entwöhnen des Geschlechts zerstört wurden, die Welpen, und trennen Sie sie in Haltungsbedingungen, die mit der Umgebung übereinstimmen, aus der sie für den bereicherten Zustand aufgezogen wurden. Stellen Sie sicher, dass zwischen drei und 10 Mäuse pro Käfig vorhanden sind, mit zwei und fünf Mäusen für die Standardgruppe.

Verhaltenstests sollten beginnen, sobald diese Tiere das Erwachsenenalter erreicht haben. In der 12. bis 14. Woche besteht die Puzzlebox aus sechs Teilen weißem Acryl, ein Stück schwarzes Acryl mit einer quadratischen Öffnung, die in die Seite geschnitten ist, wird 150 Millimeter von einem Ende entfernt platziert, um die Box in zwei Fächer zu teilen. Ein Stück weißes Acryl wird über das kleinere Fach gelegt, um eine dunkle Torbox zu schaffen.

Der Acryldeckel kann mit Scharnieren am Körper der Hauptbox befestigt oder frei gelassen werden, um bei Verhaltenstests vollständig entfernt zu werden. Verbinden Sie als Nächstes drei Stücke Acryl zu einem U-förmigen Kanal, der während des folgenden Tests als Hindernis verwendet wird. Reinigen Sie zuerst die Puzzlebox gründlich mit 70% Alkohol.

Wiederholen Sie diesen Schritt zwischen den Tests der einzelnen Tiere. Platzieren Sie als Nächstes eine saubere rote Maus und ein Iglu in der Torbox und setzen Sie den Deckel wieder auf, wenn Sie fertig sind. Platzieren Sie die Maus am anderen Ende des offenen Feldes in Richtung des Torfelds.

Starten Sie sofort einen Timer und notieren Sie die Zeit, die das Tier benötigt, um in die andere Kammer zu gelangen. Stoppen Sie den Timer. Wenn alle vier Pfoten des Tieres in den Torkastenbereich eintreten, beenden Sie die Prüfung.

Wenn das Tier das Zielfeld nicht innerhalb eines voreingestellten Zeitlimits betritt. Entfernen Sie das Tier nach der Prüfung und setzen Sie es in einen separaten Käfig. Halten Sie für jedes Tier einen Abstand von 60 bis 182 zwischen den Versuchen ein.

Führen Sie an fünf aufeinanderfolgenden Tagen drei Versuche pro Tag durch. Führen Sie im Laufe des Tests vier Obstruktionszustände mit drei Versuchen für jede Bedingung ein. Führen Sie zunächst den zuvor konstruierten U-förmigen Kanal ein und notieren Sie die Zeit, die das Tier benötigt, um den Torraum zu betreten, um eine weitere Behinderung zu schaffen.

Platzieren Sie Einstreu innerhalb und um den Kanal, bevor Sie andere Hindernisse testen, die eingeführt werden können. Platzieren Sie ein Taschentuch oder einen Schaumstoffstopfen in der Türöffnung. Der dritte Versuch einer bestimmten Obstruktionsbedingung sollte immer an einem folgenden Tag durchgeführt werden. Nach Abschluss der Tests ist die Zeit zu berechnen, die für den Abschluss jedes Versuchs benötigt wurde, einschließlich Nullversuche, bei denen die Tiere die Aufgabe nicht innerhalb der angegebenen Zeit abgeschlossen haben.

Verwenden Sie schließlich wiederholte Messungen auf NOVA, um die Auswirkungen des Gehäusezustands auf die Leistung innerhalb des Puzzlefelds zu bewerten. Diese Daten repräsentieren die Aufgabenleistung von erwachsenen Tieren, die von Geburt an entweder in angereicherten oder Standardumgebungen aufgezogen wurden. Tiere, die in einer angereicherten Umgebung aufgezogen wurden, lösten die Obstruktionsaufgaben innerhalb der Puzzlebox signifikant schneller als diejenigen, die in einer Standardumgebung aufgezogen wurden, wobei zwischen dem zweiten und vierten Testtag Spitzenunterschiede auftraten.

Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, Ihre Tiere angemessen zu behandeln, um unerwartete stressbedingte Verhaltensweisen zu vermeiden. Nach diesem Verfahren könnten also andere Methoden wie Immunhistochemie, gezielte chirurgische Eingriffe oder in vivo Elektrophysiologie verwendet werden, um die Mechanismen zu entschlüsseln, die den beobachteten Verhaltenseffekten zugrunde liegen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie eine effiziente und zuverlässige vorläufige Bewertung der kognitiven Funktion im AMA-Modell erhalten können.