Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und Ratten

Das übergeordnete Ziel der folgenden Experimente besteht darin, das unkonditionierte Verhalten kleiner Laborsäuger zu messen und ihre kognitiven Fähigkeiten zu analysieren. Dies wird erreicht, indem die Tiere in das modifizierte Lochbrett gebracht werden, um ihr unkonditioniertes Verhalten mit oder ohne Anwesenheit ihrer Käfiggenossen zu beobachten und zu bewerten. Zusätzlich kann ein neues oder vertrautes Objekt oder ein Futterpellet vor der Testung in die Versuchsanordnung platziert werden, um die Objekterkennung oder die Hemmung der Nahrungsaufnahme zu messen.

Eine dritte Anwendung dieser Methode besteht darin, das Tier in die kognitive Version des modifizierten Gesamtbretts zu setzen, bei der die Belohnung mit einem kontrastierend gefärbten Kennzeichner versehen ist, um die kognitiven Fähigkeiten des Versuchstiers zu messen. Die Ergebnisse zeigen ein Spektrum unbedingten Verhaltens. Da die Methode mehrere Verhaltensdimensionen in einem einzigen Paradigma kombiniert, das Merkmale aus einem traditionellen Lochbrett- und Freifeldtest enthält, liegt der Hauptvorteil dieser Technik darin, dass sie die Nachteile einer Testbatterie überwindet, indem die Anzahl verwendeter Tiere reduziert, mögliche Reihenfolgeeffekte bei Tests umgangen sowie Zeit und Kosten gesenkt werden. Die Tests sollten im regulären Aufzuchtraum während der Dunkelphase durchgeführt werden, also in der aktivsten Phase des Tieres; für die Zwecke dieses Videos erfolgt die Durchführung jedoch unter hellen Lichtbedingungen.

Die Verhaltensuntersuchung sollte an Tieren durchgeführt werden, die an ihre Umgebung und an die Handhabung durch den Versuchsleiter gewöhnt sind. Stellen Sie die Platte mit den Zylindern in die Mitte der Versuchsbox. Positionieren Sie dann eine Scheinwerferleuchte über der Platte, um einen Kontrast in der Lichtintensität zwischen Platte und Box zu erzeugen und den abschreckenden Charakter der Platte zu verstärken.

Platzieren Sie zunächst das bekannte Objekt im Versuchsaufbau zwei Zentimeter vom neuen Objekt entfernt in der Ecke gegenüber dem Ausgangspunkt. Danach entfernen Sie das zu testende Tier aus dem Heimkäfig und setzen es in einer bestimmten Ecke des Apparats mit dem Gesicht zur Wand. Lassen Sie das Tier anschließend etwa fünf Minuten lang frei erkunden.

Lassen Sie einen erfahrenen Beobachter die Verhaltensparameter mithilfe einer Verhaltensauswertungssoftware bewerten. Verwenden Sie die in dieser Tabelle aufgeführten Parameter und messen Sie zusätzlich die Zeit, die das Tier benötigt, um dem neuen und vertrauten Objekt beziehungsweise der neuen und vertrauten Nahrung zu nähern. Reinigen Sie die Versuchsanordnung nach jedem Durchlauf mit Leitungswasser und einem Papiertuch.

Um eine Verzerrung aufgrund olfaktorischer Reize zu vermeiden, platzieren Sie die Gruppenmitglieder 10 bis 30 Minuten vor dem Testen des Versuchstieres im Gruppenfach, um eine Gewöhnung zu ermöglichen. Danach platzieren Sie das Versuchstier in das Testfach und lassen es die modifizierte Gesamtanlage fünf Minuten lang oder entsprechend der Dauer Ihres eigenen Protokolls frei erkunden. Lassen Sie erneut einen erfahrenen Beobachter die Verhaltensparameter mithilfe einer Verhaltensauswertungssoftware live bewerten, wobei die in Tabelle eins aufgeführten Parameter wie zuvor verwendet werden.

Bevor Sie dieses Experiment beginnen, gewöhnen Sie die Tiere an eine besonders schmackhafte Belohnung. Hier wird ein Stück Mandel verwendet. Bieten Sie die Belohnung mithilfe einer Pinzette im Heimkäfig einmal täglich an zwei aufeinanderfolgenden Tagen vor dem Experiment an und setzen Sie eine Trennwand ein, um die Größe des Kastens auf 50 mal 50 Zentimeter zu verkleinern.

Platzieren Sie für den Test bei Mäusen ein kleineres Brett in der Mitte der Box. Dieses Diagramm zeigt den Aufbau des modifizierten Lochbretts. Duften Sie anschließend alle 10 Zylinder mit einem für die Tiere attraktiven Aroma, wie Vanille, und ködern Sie alle Zylinder mit der Belohnung, die unter einem Gitter platziert wird, sodass sie nicht entfernt werden kann.

Q3-Zylinder mit einem farbigen Ring, der sich vom PVC-Kunststoff abhebt, und locken Sie diese Zylinder mit einem entfernbar belohnten Köder. Stellen Sie das Tier erneut in dieselbe Ecke der Vorrichtung und lassen Sie von einem erfahrenen Beobachter die Verhaltensparameter live bewerten. Die Verhaltensparameter werden mithilfe einer Software zur Verhaltensauswertung erfasst.

Messen Sie die in Tabelle zwei aufgeführten Parameter zusätzlich zu den zuvor in Tabelle eins gezeigten, mit Ausnahme der Parameter, die mit der Objekterkennung oder der Hemmung der Nahrungsaufnahme zusammenhängen. Führen Sie täglich vier Trainingsdurchgänge mit einem konstanten Intervall zwischen den Durchgängen durch, bis eine konstante Zeit für das Einsammeln aller drei Mandelstücke erreicht ist. Reinigen Sie die Versuchsanordnung nach jedem Durchgang mit Leitungswasser und einem Papiertuch, um eine Verzerrung durch olfaktorische Hinweise bei der Prüfung des umgekehrten Lernverhaltens zu vermeiden.

Nachdem das Tier vollständig trainiert ist, geben Sie drei unterschiedliche Zylinder vor oder so viele verschiedene Zylinder, wie es Ihr eigenes Protokoll vorschreibt, platzieren Sie den Köder und testen Sie das Tier in der erforderlichen Anzahl von Versuchen. Die ersten vier Bilder zeigen Ergebnisse aus dem kognitiven Testparadigma, das die kognitive Funktion von C57BL/6J-Mäusen mit leichter zerebraler Hypoxie-Ischämie, gekennzeichnet als HI 45, schwerer Hypoxie-Ischämie, gekennzeichnet als HI 75, und Schein-behandelten Kontrollmäusen misst. Dieses Diagramm zeigt die mittlere Latenzzeit, um die vier Versuche eines Testtages abzuschließen.

Dieses Diagramm zeigt die Anzahl der Wiederbesuche eines präparierten Lochs an jedem Testtag. Eine Messgröße für Fehler im Kurzzeitgedächtnis. Hier sind die Besuche an nicht präparierten Löchern dargestellt.

Dies ist ein Maß für Fehler im Langzeitgedächtnis. Hier werden die Daten zur Anzahl der Auslassungsfehler gezeigt. Ein Auslassungsfehler ist definiert als die Anzahl der nicht aufgesuchten belockten Zylinder.

Um zu bestätigen, dass die I 45-Gruppe keine kognitive Beeinträchtigung aufwies, wurde diese Gruppe mit den Sham-Kontrollen verglichen. In einer Umkehraufgabe wurden die drei bestückten Löcher drei verschiedenen Zylindern zugewiesen, und die Tiere wurden über vier Versuche hinweg geprüft. Der Umkehrungseffekt zeigt sich beim Vergleich des letzten Versuchs der ersten Phase mit dem ersten Versuch der Umkehrungsphase.

Dieses Bild zeigt die Latenz, mit der beide Gruppen den Versuch abschlossen, und ein deutlicher Behandlungseffekt ist erkennbar. Dies bedeutet, dass die kognitive Flexibilität in der HI-45-Gruppe beeinträchtigt war, was mithilfe des modifizierten Whole-Board-Tests mit der Umkehraufgabe nachgewiesen werden konnte. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie das modifizierte Whole-Board-Verfahren sowohl in der allgemeinen als auch in der kognitiven Version angewendet wird.