Ein Verhaltens-Assay für die Untersuchung der Rolle des räumlichen Gedächtnisses während der instinktiven Verteidigung bei Mäusen

Dieser Assay kann helfen, wichtige Fragen im Bereich des räumlichen Gedächtnisses zu beantworten, z. B. wie Tiere zu einem kürzlich erlernten Zielort navigieren. Der Hauptvorteil dieses Paradigmas besteht darin, dass es ein ätiologisch wichtiges zielgerichtetes Navigationsverhalten hervorruft, das durch gut kontrollierte sensorische Reize ausgelöst wird, und dass es kein vorheriges Training der Mäuse erfordert. Beginnen Sie damit, visuelle Hinweise an der Peripherie der Plattform anzubringen, die mindestens zwei Zentimeter vom Rand entfernt sein sollte, um zu verhindern, dass Mäuse sie erreichen.

Befestigen Sie den Unterstand an der Plattform. Positionieren Sie dann eine Leuchtdiode (LED) am Eingang des Schutzraums, um einen lokalen visuellen Orientierungspunkt zu setzen. Um die Maus von externen distalen visuellen Hinweisen zu isolieren, montieren Sie als Nächstes eine achteckige Wand, die sich 40 Zentimeter über und 15 Zentimeter unter der Plattformoberfläche um die Arena erstreckt und 10 Zentimeter von der Kante der Plattform entfernt positioniert ist.

Positionieren Sie einen Ultraschalllautsprecher 50 Zentimeter über der Mitte der Plattform, um aversive auditive Reize abzugeben, und schließen Sie eine Soundkarte und einen Verstärker an einen Lautsprecher an. Platzieren Sie dann eine durchscheinende Leinwand 64 Zentimeter über der Arena, um aversive visuelle Reize von oben mit einem Projektor nach hinten zu projizieren. Kalibrieren Sie das Projektorlicht so, dass sich in der Mitte der Plattformoberfläche fünf bis 10 Laschen befinden.

Platzieren Sie Infrarotlichter und eine Infrarotkamera mit einem Loss-Pass-Filter über der Plattform, um ein Flimmern des Schutzes im aufgenommenen Video zu verhindern. Platzieren Sie dann das Verhaltensgerät in einer schall- und lichtdichten Box, um zu verhindern, dass externe Hinweise das Experiment beeinflussen. Verwenden Sie schließlich kommerziell erhältliche Software, um die Position der Maus online zu verfolgen.

Beginnen Sie damit, die visuellen Reize auf die Leinwand zu projizieren, die sich über der Arena befindet. Verfolgen Sie die Position der Maus online und definieren Sie einen Interessenbereich in der Arena, der der Position des zuvor definierten visuellen Reizes entspricht, um den visuellen Reiz über dem Tier zu zentrieren. Als nächstes testen Sie den auditiven Stimulus, der aus einem Zug von drei frequenzmodulierten Aufwärtsbewegungen von 17 bis 20 Kilohertz über drei Sekunden besteht, die insgesamt neun Sekunden dauern.

Beginnen Sie damit, die Oberfläche der Plattform sorgfältig mit 70 % Ethanol zu reinigen, um unerwünschte Geruchsreize zu entfernen. Spülen Sie den Unterstand mit Wasser und 70 % Ethanol ab und waschen Sie ihn dann erneut mit Wasser, um den Ethanolgeruch zu mildern. Trocknen Sie sowohl die Plattform als auch den Unterstand gründlich ab, da die Maus möglicherweise nicht in den Unterstand eindringt, wenn er nass ist.

Variieren Sie die Position des Schutzraums in der Plattform für jeden Versuch, indem Sie die Plattform vor dem Experiment drehen. Bringen Sie dann die Maus in ihren Heimkäfig in den Experimentierraum und stellen Sie den Käfig für eine 10-minütige Eingewöhnungsphase neben die Testplattform. Geben Sie zwei Gramm Einstreu aus dem Käfig der Maus in die Innenseite des Unterschlupfs, um als lokales Geruchssignal zu dienen.

Nehmen Sie die Maus aus ihrem Heimatkäfig und vermeiden Sie es, sie am Schwanz zu apportieren. Entweder umschließe es oder lass es auf ein Anreicherungsobjekt klettern, das angehoben werden kann. Platzieren Sie dann die Maus vorsichtig in der Mitte der Arena und starten Sie die Videoaufnahme.

Gönnen Sie sich eine siebenminütige Gewöhnungsphase, in der kein aversiver Reiz präsentiert wird. Stellen Sie sicher, dass die Maus genügend Zeit hat, den Unterschlupf mindestens einmal zu finden und zu betreten, wenn sich alle vier Gliedmaßen im Unterschlupf befinden. Lösen Sie dann automatisch oder manuell die Abgabe des visuellen Stimulus zentriert über der Maus aus, sobald das Tier einen vordefinierten Interessenbereich erreicht.

Um mehr als eine Fluchtreaktion in derselben Sitzung auszulösen, lassen Sie die Maus den Unterschlupf freiwillig verlassen. Nachdem der Test abgeschlossen ist, bringen Sie das Tier in seinen Heimatkäfig zurück. Reinigen Sie abschließend die Plattform und den Unterstand, bevor Sie das nächste Tier testen.

auditiven oder visuellen Reizen ausgesetzt waren, lösten schnelle Fluchtreaktionen mit kurzen Latenzen zwischen dem Beginn der Stimulation und dem Beginn des Fluges aus. Die mittlere Latenzzeit, um dem Reiz zu entkommen, war bei der auditiven Stimulation signifikant länger als bei der visuellen. Darüber hinaus war die Navigation zum Unterschlupf genau und die Flugbahnen lagen nahe einer geraden Linie über die Arten von Reizen hinweg.

Nach einer siebenminütigen Eingewöhnungsphase in das Labyrinth ohne Schutz führte die Präsentation eines langen visuellen Reizes zu einem Erstarrungsverhalten anstelle einer Flucht. Einmal gemeistert, kann diese Technik in 90 Minuten durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, den visuellen Reiz oben oder oben im Kopf der Maus zu präsentieren und nicht, während die Maus den Rand der Plattform untersucht, da sie den Reiz wahrscheinlich verpassen wird.

Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet des instinktiven Verhaltens, um die Kontrolle des erlernten Wissens über das instinktive Abwehrverhalten bei Mäusen zu erforschen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Abwehrverhalten bei Mäusen hervorruft und wie man es nutzen kann, um die räumliche Navigation während Fluchtreaktionen zu untersuchen.