Name: Shuttle Box Assay als assoziatives Lernwerkzeug zur kognitiven Beurteilung in Lern- und Gedächtnisstudien mit erwachsenen Zebrafischen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Erfahren Sie, wie das Shuttle Box Assay assoziatives Lernen und Gedächtnis bei erwachsenen Zebrafischen nach Hirnverletzungen bewertet. Diese Methode ermöglicht schnelle kognitive Tests für Lern- und Gedächtnisstudien.

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Die Autoren danken den Hyde-Labormitgliedern für ihre durchdachten Diskussionen und den Technikern des Freimann Life Sciences Center für die Pflege und Haltung von Zebrafischen. Diese Arbeit wurde unterstützt vom Center for Zebrafish Research an der University of Notre Dame, dem Center for Stem Cells and Regenerative Medicine an der University of Notre Dame und Zuschüssen des National Eye Institute of NIH R01-EY018417 (DRH), dem National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program (JTH), LTC Neil Hyland Fellowship of Notre Dame (JTH), Sentinels of Freedom Fellowship (JTH) und das Pat Tillman Stipendium (JTH). Abbildung 1 mit BioRender.com.

Zebrafische wurden in der Zebrafischanlage Notre Dame im Freimann Life Sciences Center gezüchtet und gepflegt. Die in diesem Manuskript beschriebenen Methoden wurden vom Animal Care and Use Committee der University of Notre Dame genehmigt (Animal Welfare Assurance Number A3093-01).
1. Shuttle-Box-Lernparadigma (Abbildung 1A)
HINWEIS: Das Lernparadigma bietet eine schnelle Bewertung der Kognition in Bezug auf assoziatives Lernen.
<ol><li>Bereiten Sie die Shuttle-Box vor, indem Sie eine 30,5 x 19 x 7,5 cm große Gelbox mit einem 5 x 19 cm großen Stück Plexiglas in Aquarienqualität in einem Winkel von 45 ° auf jeder Seite modifizieren. Machen Sie eine Linie, die die Hälfte des Tanks markiert, um zu beurteilen, wann Fische die Mitte des Tanks überquert haben (Abbildung 1B).</li>
	<li>Fügen Sie 800 ml Systemwasser in die Shuttle-Box hinzu. Machen Sie dieses Wasser, indem Sie 60 mg Instant Ocean in 1 L deionisiertem RO-Wasser auflösen. Füllen Sie das Wasser bis zur Mitte des Tanks bis zu einer Tiefe von 5 cm. HINWEIS: Ersetzen Sie durch frisches Systemwasser bei 28 °C jede h oder nach dem Testen von 3 Fischen.</li>
	<li>Legen Sie 2-3 Fische in ein Auffangbecken mit Systemwasser, das sich in einem dunklen Raum befindet, in dem der Shuttle-Box-Assay durchgeführt wird.<ol>
<li>Legen Sie im dunklen Raum 1 Fisch in die Mitte der Shuttle-Box, befestigen Sie den Deckel und befestigen Sie die Elektroden an einem Netzteil. HINWEIS: Der Raum sollte während der Akklimatisierung und des Tests so dunkel wie möglich bleiben.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Akklimatisieren Sie den Fisch in der Shuttle-Box für 15 min. HINWEIS: Der Prüfer sollte während der Akklimatisierungsphase im Raum bleiben oder ruhig mit ausreichend Zeit vor dem Test in den Testraum zurückkehren, damit sich die Fische an die Anwesenheit des Prüfers anpassen können. Eine erfolgreiche Akklimatisierung kann in Betracht gezogen werden, wenn der Fisch das Aquarium frei erkundet.<ol>
<li>Wenn der Fisch nicht erkundet, setzen Sie die Akklimatisierung für weitere 15 Minuten fort. Wenn sich der Fisch immer noch nicht an die Shuttle-Box gewöhnen kann, entfernen Sie den Fisch. Verwenden Sie diesen Fisch nicht zum Testen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Leuchten Sie manuell eine 800-Lumen-rote Linsen-Taschenlampe ~ 2 cm von der Gel-Box-Wand auf der seite, die vom Fisch besetzt ist, nach der Akklimatisierung. HINWEIS: Starten Sie keinen Versuch, wenn der Fisch neben dem Platindraht an der Wand in der Nähe der tiefen Enden der Shuttle-Box ruht.</li>
	<li>Leuchten Sie den Lichtreiz direkt auf den Fisch und verfolgen Sie manuell jede seitliche Bewegung des Fisches mit dem Licht, um eine kontinuierliche Visualisierung des Reizes zu gewährleisten (Abbildung 1C). Setzen Sie den Lichtreiz fort, bis eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist.<ol>
<li>Betrachten Sie den Weg als erfolgreich, wenn der Fisch innerhalb der 15 s der Lichteinstrahlung die Hälfte des Tanks überquert. Sobald der Fisch die Hälfte des Wegs überquert hat, stoppen Sie den Lichtreiz sofort (Abbildung 1D).</li>
		<li>Betrachten Sie den Weg als fehlgeschlagen, wenn der Fisch die Hälfte der Box nicht in 15 s überquert. Verwenden Sie in diesem Fall ein Elektrophorese-Netzteil, um einen negativen Schockreiz (20 mV: 1 A) anzuwenden, der abwechselnd 2 s ein, 2 s Aus für einen Zeitraum von 15 s (maximal 4 Schocks) oder bis der Fisch die Hälfte der Box passiert, wodurch sowohl der Licht- als auch der negative Reiz beendet werden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Lassen Sie den Fisch 30 s ruhen und wiederholen Sie Schritt(e) 1.5-1.6.2. Führen Sie eine detaillierte Aufzeichnung der Reihenfolge der erfolgreichen Versuche (1.6.1) und der fehlgeschlagenen Versuche (1.6.2). HINWEIS: Hier haben wir Lernen als den Abschluss von 5 aufeinanderfolgenden erfolgreichen Studien definiert. Sobald das Lernen demonstriert wurde, sollten die Fische aus der Shuttle-Box entnommen und menschlich eingeschläfert werden.</li>
</ol>2. Speicherparadigma (Abbildung 1A)
HINWEIS: Dieses Paradigma bietet eine Bewertung des Kurz- und Langzeitgedächtnisses einer erlernten assoziativen kognitiven Aufgabe.
<ol><li>Einarbeitungszeit<ol>
<li>Fügen Sie 800 ml Systemwasser in die Shuttle-Box hinzu. Machen Sie dieses Wasser, indem Sie 60 mg Instant Ocean in 1 L deionisiertem RO-Wasser auflösen. Füllen Sie das Wasser bis zur Mitte des Tanks bis zu einer Tiefe von 5 cm. HINWEIS: Wasser sollte jede h oder nach dem Testen von 3 Fischen bei 28 °C durch frisches Systemwasser ersetzt werden.</li>
		<li>Legen Sie 2-3 Fische in ein Auffangbecken, das Systemwasser enthält, das sich in einem dunklen Raum befindet, in dem der Shuttle-Box-Assay durchgeführt wird.</li>
		<li>Legen Sie im dunklen Raum 1 Fisch in die Mitte der Shuttle-Box, befestigen Sie den Deckel und befestigen Sie die Elektroden an einem Netzteil. HINWEIS: Der Raum sollte während der Akklimatisierung und des Tests so dunkel wie möglich bleiben.</li>
		<li>Akklimatisieren Sie Fische in der Shuttle-Box für 15 min. HINWEIS: Der Prüfer sollte während der Eingewöhnungszeit im Raum bleiben oder ruhig in den Testraum zurückkehren, wobei er vor dem Test genügend Zeit hat, damit sich die Fische an die Anwesenheit des Prüfers anpassen können. Bestimmen Sie die erfolgreiche Akklimatisierung, wenn der Fisch das Aquarium frei erkundet.</li>
		<li>Wenn der Fisch nicht erkundet, setzen Sie die Akklimatisierung für weitere 15 Minuten fort. Wenn sich der Fisch immer noch nicht an die Shuttle-Box gewöhnt, entfernen Sie den Fisch und verwenden Sie ihn nicht zum Testen.</li>
		<li>Nach der erfolgreichen Akklimatisierung leuchten Sie manuell eine 800-Lumen-rote Linsen-Taschenlampe ~ 2 cm von der Gel-Box-Seitenwand auf der Seite der Shuttle-Box, die von den Fischen besetzt ist.</li>
		<li>Strahlen Sie den Lichtreiz direkt auf den Fisch und folgen Sie jeder seitlichen Bewegung des Fisches mit dem Licht, um eine kontinuierliche Visualisierung des Reizes durch die Fische zu gewährleisten.</li>
		<li>Während das Licht auf den Fisch scheint, gleichzeitig den nachteiligen Schockreiz (20 mV: 1 A) anwenden, abwechselnd 2 s Ein, 2 s Aus für 15 s (maximal 4 Stöße) oder bis der Fisch die Hälfte der Box passiert. Sobald dies erreicht ist, beenden Sie sowohl das Licht als auch den negativen Reiz. HINWEIS: Lassen Sie den Fisch 30 s ruhen und wiederholen Sie dann Schritt 2.1.6-2.1.8 für 25 Iterationen (Abbildung 1A).</li>
	</ol></li>
	<li>Erste Tests<ol>
<li>Lassen Sie dem Fisch nach der Trainingszeit 15 Minuten Ruhe. Entfernen Sie sie nicht aus der Shuttle-Box. Testen Sie die anfängliche Speicheraufbewahrung, indem Sie jede Testversion unmittelbar nach dieser Ruhezeit als strikt bestanden/nicht bestanden aufzeichnen.</li>
		<li>Tragen Sie bis zu 15 s nur den Lichtreiz auf und zeichnen Sie die Reaktionen wie folgt auf.<ol>
<li>Betrachten Sie den Versuch als erfolgreich, wenn der Fisch innerhalb von 15 s nach Beginn des Lichtreizes die Hälfte der Shuttle-Box überquert. Stoppen Sie den Lichtreiz sofort, wenn der Fisch die Hälfte des Wegs überquert.</li>
			<li>Betrachten Sie den Versuch als fehlgeschlagen, wenn der Fisch die Hälfte der Shuttle-Box 15 s nach Dem Start des Lichtreizes nicht überquert. Stoppen Sie den Lichtreiz nach 15 s. HINWEIS: Während der ersten Tests wird nach einem fehlgeschlagenen Versuch kein unerwünschter Stimulus angewendet.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 2.2.2 mit einer Ruhezeit von 30 s zwischen den Studien und zeichnen Sie erfolgreiche Studien (2.2.2.1) und fehlgeschlagene Studien (2.2.2.2) in 25 Studien auf. Dieser Wert dient als individuelle Referenz für jeden Fisch.</li>
	</ol></li>
	<li>Sofortiger Speicher<ol>
<li>Induzieren Sie Verletzungen unmittelbar nach der anfänglichen Testphase durch bevorzugtes Schadensparadigma (z. B. ein stumpfes Krafttrauma mit dem modifizierten Marmarou-Gewichtsabfall). Fisch einzeln zur einfachen Identifizierung beherbergen. Notieren Sie ihre ersten Testwerte und bringen Sie die Fische in die Tieranlage zurück. HINWEIS: Fische wurden durch stumpfe TBI verletzt, wie zuvor beschrieben22.</li>
		<li>Sammeln Sie 2-3 unbeschädigte oder TBI-Fische 4 h nach dem ersten Test und/ oder 4 Stunden nach der Verletzung (oder im fraglichen experimentellen Zeitrahmen) in der Tieranlage. Bewahren Sie alle Fische im dunklen Raum in einzelnen Tanks mit Systemwasser auf.</li>
		<li>Legen Sie Fische in die Mitte der Shuttle-Box (vorbereitet mit Systemwasser wie in 1.1 beschrieben), einen Fisch nach dem anderen und befestigen Sie den Deckel. Schließen Sie das Netzteil an und lassen Sie den Fisch 15 Minuten lang akklimatisieren.</li>
		<li>Bewerten Sie nach der Akklimatisierung das unmittelbare Gedächtnis (strikt bestanden / nicht), indem Sie nur den Lichtreiz für bis zu 15 s anwenden und die Antworten wie folgt aufzeichnen.<ol>
<li>Betrachten Sie den Versuch als erfolgreich, wenn der Fisch innerhalb der 15 s Testperiode die Hälfte der Box überquert. Beenden Sie den Lichtreiz beim Überqueren des Halben Punktes.</li>
			<li>Betrachten Sie den Versuch als fehlgeschlagen, wenn der Fisch nicht innerhalb von 15 s nach Beginn des Lichtreizes die Hälfte der Box überquert. Beenden Sie den Lichtreiz nach 15 s Periode ist vorbei. HINWEIS: Während dieses Tests nach einer Verletzung wird nach einem fehlgeschlagenen Versuch kein negativer Schockreiz angewendet.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 2.3.4 mit einer Ruhezeit von 30 s zwischen den Studien und notieren Sie die Anzahl der erfolgreichen Studien (2.3.4.1) und der fehlgeschlagenen Studien (2.3.4.2) in 25 Studien.</li>
		<li>Berechnen Sie die prozentuale Differenz in erfolgreichen Versuchen nach der Verletzung zum anfänglichen Testzeitraum mit der folgenden Gleichung: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/62745/62745eq01.jpg">
</li>
	</ol></li>
	<li>Verzögerter Speicher<ol>
<li>Geben Sie die Fische, die einzeln untergebracht sind, um ihre anfänglichen Testwerte einfach zu identifizieren und aufzuzeichnen, unmittelbar nach der ersten Testphase in die Tierhaltung zurück.</li>
		<li>Erlauben Sie den Fischen 4 Tage (oder den fraglichen experimentellen Zeitrahmen) zwischen dem ersten Test und dem Verletzungs- und / oder verzögerten Gedächtnistest.</li>
		<li>Induzieren Sie Verletzungen durch das bevorzugte Schadensparadigma (z. B. den modifizierten Marmarou-Gewichtsabfall, um ein stumpfes Krafttrauma zu induzieren). Fisch einzeln zur einfachen Identifizierung der ersten Testwerte beherbergen und Fische in die Tieranlage zurückbringen. HINWEIS: Fische wurden durch stumpfe TBI verletzt, wie zuvor beschrieben22.</li>
		<li>Sammeln Sie 2-3 unbeschädigte oder TBI-Fische 4 h nach dem ersten Test und/ oder 4 Stunden nach der Verletzung (oder im fraglichen experimentellen Zeitrahmen) in der Tieranlage.</li>
		<li>Bewahren Sie alle Fische im dunklen Raum in einzelnen Tanks auf, die Systemwasser enthalten, und legen Sie einen nach dem anderen in die Mitte der Shuttle-Box (vorbereitet mit Systemwasser wie in 1.1 beschrieben), sichern Sie den Deckel, befestigen Sie das Netzteil und lassen Sie die Fische 15 Minuten zeitweise akklimatisieren.</li>
		<li>Bewerten Sie nach der Akklimatisierung den unmittelbaren Speicher (strikt bestanden / fehlgeschlagen), indem Sie nur den Lichtreiz für bis zu 15 s anwenden und die folgenden Reaktionen aufzeichnen:<ol>
<li>Betrachten Sie den Weg als erfolgreich, wenn der Fisch innerhalb der 15 s Testphase die Hälfte der Box überquert. Beenden Sie den Lichtreiz beim Überqueren des Halben Punktes.</li>
			<li>Betrachten Sie die Spur als fehlgeschlagen, wenn der Fisch nicht innerhalb von 15 s nach Beginn des Lichtreizes die Hälfte der Box überquert und den Lichtreiz beendet. HINWEIS: Während dieses Tests nach einer Verletzung wird nach einem fehlgeschlagenen Versuch kein nachteiliger Schockreiz angewendet.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Wiederholen Sie Schritt 2.4.6 mit einer Ruhezeit von 30 s zwischen den Studien und notieren Sie die Anzahl der erfolgreichen Studien (2.4.6.1) und der fehlgeschlagenen Studien (2.4.6.2) in 25 Studien.</li>
		<li>Berechnen Sie die prozentuale Differenz in erfolgreichen Versuchen nach der Verletzung zum anfänglichen Testzeitraum mit der Gleichung: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/62745/62745eq01.jpg">
</li>
	</ol></li>
</ol>

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<li>Zohar, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Closed-head+minimal+traumatic+brain+injury+produces+long-term+cognitive+deficits+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Closed-head minimal traumatic brain injury produces long-term cognitive deficits in mice.</a> Neuroscience. 118 (4), 949-955 (2003).</li>
<li>Becker, C., Becker, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adult+zebrafish+as+a+model+for+successful+central+nervous+system+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Restorative+Neurology+and+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Adult zebrafish as a model for successful central nervous system regeneration.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 26 (2-3), 71-80 (2008).</li>
<li>Grandel, H., Kaslin, J., Ganz, J., Wenzel, I., Brand, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+stem+cells+and+neurogenesis+in+the+adult+zebrafish+brain%3A+origin%2C+proliferation+dynamics%2C+migration%2C+and+cell+fate%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Neural stem cells and neurogenesis in the adult zebrafish brain: origin, proliferation dynamics, migration, and cell fate.</a> Developmental Biology. 295 (1), 263-277 (2006).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preiszugeben.

Kognitive Beeinträchtigungen können sich signifikant und negativ auf die Lebensqualität auswirken. Aufgrund der erhöhten Sichtbarkeit und des Auftretens von Gehirnerschütterungen und traumatischen Hirnverletzungen in der gesamten Bevölkerung ist es wichtig zu verstehen, wie sie kognitive Beeinträchtigungen verursachen und wie der Schaden minimiert oder rückgängig gemacht werden kann. Aus diesen Gründen spielen Modellorganismen, die auf kognitiven Verfall getestet werden können, in diesen Studien eine entscheidende Rolle....

Lernen und Gedächtnis werden routinemäßig als Metriken für kognitive Beeinträchtigungen verwendet, die aufgrund von Alterung, neurodegenerativen Erkrankungen oder Verletzungen auftreten. Traumatische Hirnverletzungen (TBIs) sind die häufigsten Verletzungen, die zu kognitiven Defiziten führen. TBIs sind aufgrund ihrer Assoziation mit mehreren neurodegenerativen Erkrankungen wie frontotemporaler Demenz und Parkinson-Krankheit1,2vonwachsender Besorgnis. Darüber hinaus deuten die erhöhten Beta-Amyloid-Aggregationen, die bei einigen TBI-Patienten beobachtet wurden, darauf hin, dass es auch mit der Entwicklung der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht werden kann3,4. TBIs sind oft das Ergebnis eines stumpfen Gewalttraumas und umfassen eine Reihe von Schweregraden5, wobei leichte Hirnverletzungen (miTBI) am häufigsten sind. MiTBIs werden jedoch oft nicht gemeldet und falsch diagnostiziert, da sie nur für kurze Zeit zu geringfügigen kognitiven Beeinträchtigungen führen und die verletzten Personen sich in der Regel vollständig erholen6. Im Gegensatz dazu sind wiederholte miTBI-Ereignisse ein wachsendes Problem, da sie bei jungen und mittleren Erwachsenen weit verbreitet sind, sich im Laufe der Zeit ansammeln können7,die kognitive Entwicklung beeinträchtigen und neurodegenerative Erkrankungen verschlimmernkönnen 1,2,3,4,5, ähnlich wie Personen, die entweder einen moderaten oder schweren TBI8haben .
Zebrafisch (Danio rerio) ist ein nützliches Modell für die Erforschung einer Vielzahl von Themen in den Neurowissenschaften, einschließlich der Fähigkeit, verlorene oder beschädigte Neuronen im gesamten zentralen Nervensystem zu regenerieren9,10,11,12,13. Neuronale Regeneration wurde auch im Telencephalon nachgewiesen, das das Archipallium im dorsal-inneren Bereich enthält. Diese neuroanatomische Region ist analog zum Hippocampus und wird wahrscheinlich für die Kognition bei Fischen und für das Kurzzeitgedächtnis beim Menschen benötigt14,15,16. Darüber hinaus wurde das Verhalten von Zebrafischen umfassend charakterisiert und katalogisiert17. Das Lernen wurde durch verschiedene Techniken untersucht, einschließlich der Gewöhnung an die Schreckreaktion18, die eine schnelle Form des nicht-assoziativen Lernens darstellen kann, wenn sie in kurzen Blöcken und unter Berücksichtigung der schnellen Zerfallszeit durchgeführt wird19. Komplexere Tests des assoziativen Lernens, wie T-Boxen, Plus-Labyrinthe und visuelle Unterscheidung20,21 werden verwendet, sind aber oft zeitaufwendig, erfordern Tage oder Wochen der Vorbereitung und sind auf Untiefe oder positive Verstärkung angewiesen. Hier beschreiben wir ein schnelles Paradigma, um sowohl assoziatives Lernen als auch sofortiges oder verzögertes Gedächtnis zu bewerten. Dieser Shuttle-Box-Assay verwendet einen aversiven Reiz und eine negative Verstärkungskonditionierung, um kognitive Defizite und die Genesung nach stumpfem TBI zu beurteilen. Wir zeigen, dass unbeschädigte erwachsene Zebrafische (8-24 Monate) innerhalb von 20 Versuchen (<20 min Bewertung) in der Shuttle-Box reproduzierbar lernen, das rote Licht zu vermeiden, mit einem hohen Maß an Konsistenz über Beobachter hinweg. Darüber hinaus zeigen wir mit der Shuttle-Box, dass die Lern- und Gedächtnisfähigkeiten bei Erwachsenen (8-24 Monate alt) konsistent sind und nützlich sind, um Kognition mit signifikanten Beeinträchtigungen zwischen verschiedenen TBI-Schweregraden oder wiederholten TBI zu testen. Darüber hinaus könnte diese Methode schnell als Metrik eingesetzt werden, um eine breite Palette von Krankheitsverläufen oder die Wirksamkeit von Arzneimittelinterventionen zu verfolgen, die sich auf die Aufrechterhaltung oder Wiederherstellung der Kognition bei erwachsenen Zebrafischen auswirken.
Hier geben wir einen lehrmäßigen Überblick über eine schnelle kognitive Bewertung, die sowohl komplexes assoziatives Lernen (Abschnitt 1) als auch das Gedächtnis sowohl im Hinblick auf das unmittelbare als auch auf das verzögerte Gedächtnis untersuchen kann. Dieses Paradigma bietet eine Bewertung des Kurz- und Langzeitgedächtnisses einer erlernten assoziativen kognitiven Aufgabe (Abschnitt 2).

<table><tbody><tr><td>Taschenlampe</td><td>Ultrafire</td><td>9145</td><td></td></tr><tr><td>Instant Ocean</td><td>Instant Ocean</td><td>SS15-10</td><td></td></tr><tr><td>Große DNA Gel Box</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB-SB-1316</td><td>Shuttle Box</td></tr><tr><td>Netzteil</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB-105</td><td></td></tr></tbody></table>

shuttle box assay als assoziatives lernwerkzeug zur kognitiven beurteilung in lern- und gedächtnisstudien mit erwachsenen zebrafischen

Shuttle Box Assay as an Associative Learning Tool for Cognitive Assessment in Learning and Memory Studies using Adult Zebrafish

Kognitive Defizite, einschließlich Lern- und Gedächtnisstörungen, sind ein Hauptsymptom für verschiedene entwicklungs- und altersbedingte neurodegenerative Erkrankungen und traumatische Hirnverletzungen (TBI). Zebrafische sind aufgrund ihrer Transparenz bei der Entwicklung und robusten Regenerationsfähigkeiten nach Neurotrauma ein wichtiges neurowissenschaftliches Modell. Während es bei Zebrafischen verschiedene kognitive Tests gibt, untersuchen die meisten kognitiven Bewertungen, die schnell durchgeführt werden, nicht-assoziatives Lernen. Gleichzeitig benötigen assoziative Lernassays oft mehrere Tage oder Wochen. Hier beschreiben wir einen schnellen assoziativen Lerntest, der einen negativen Reiz (elektrischer Schlag) nutzt und nur minimale Vorbereitungszeit erfordert. Der hier vorgestellte Shuttle-Box-Assay ist einfach, ideal für Unerfahrene und erfordert nur minimale Ausrüstung. Wir zeigen, dass dieser Shuttle-Box-Test nach TBI das kognitive Defizit und die Erholung von jungen zu alten Zebrafischen reproduzierbar bewertet. Darüber hinaus ist der Assay anpassbar, um entweder das sofortige oder das verzögerte Gedächtnis zu untersuchen. Wir zeigen, dass sowohl ein einzelnes TBI als auch wiederholte TBI-Ereignisse das Lernen und das unmittelbare Gedächtnis negativ beeinflussen, aber nicht das verzögerte Gedächtnis. Wir kommen daher zu dem Schluss, dass der Shuttle-Box-Assay das Fortschreiten und die Erholung kognitiver Beeinträchtigungen reproduzierbar verfolgt.

Das im Protokoll und Schema (Abbildung 1) beschriebene Lernparadigma bietet eine schnelle Bewertung der Kognition in Bezug auf assoziatives Lernen. Darüber hinaus hat dieses Paradigma ein hohes Maß an Stringenz, indem es lernen als wiederholte und konsistente Anzeige von 5 aufeinanderfolgenden positiven Studien definiert. Dieses Paradigma ist auch auf eine Reihe von Altersgruppen und Verletzungen anwendbar. Unbeschädigte Fische im Alter von 8 Monaten (junger Erwachsener), 18 Monaten (Erwachs...

Lernen und Gedächtnis sind starke Metriken bei der Untersuchung von entwicklungsbedingten, krankheitsabhängigen oder umweltbedingten kognitiven Beeinträchtigungen. Die meisten kognitiven Bewertungen erfordern spezielle Ausrüstung und umfangreiche Zeitverpflichtungen. Der Shuttle-Box-Assay ist jedoch ein assoziatives Lernwerkzeug, das eine herkömmliche Gelbox zur schnellen und zuverlässigen Beurteilung der Kognition von erwachsenen Zebrafischen verwendet.

Shuttle Box Assay als assoziatives Lernwerkzeug zur kognitiven Beurteilung in Lern- und Gedächtnisstudien mit erwachsenen Zebrafischen

Cognitive deficits, including impaired learning and memory, are a primary symptom of various developmental and age-related neurodegenerative diseases and ...

Der Shuttle Box Assay verfolgt reproduzierbar das Fortschreiten und die Genesung kognitiver Beeinträchtigungen nach einem stumpfen Krafttrauma oder einer anderen Art von Hirnverletzung bei Zebrafischen. Der Shuttle Box Assay ermöglicht eine relativ einfache, schnelle und robuste Messung des assoziativen Lernens sowohl im Kurz- als auch im Langzeitgedächtnis bei Zebrafischen. Bereiten Sie zunächst die Shuttle Box vor, indem Sie eine 30,5 x 19 x 7,5 Zentimeter große Gelbox mit einem 5 x 19 Zentimeter großen Stück Plexiglas in Aquarienqualität modifizieren, das auf jeder Seite in einem Winkel von 45 Grad hinzugefügt wird.Machen Sie dann eine Linie, die den halben Weg des Tanks markiert, um zu beurteilen, wann Fische die Mitte des Tanks überquert haben. Nachdem Sie 800 Milliliter Systemwasser in die Shuttle Box gegeben haben, legen Sie zwei bis drei Fische in einen Auffangbehälter mit Systemwasser. Lassen Sie den Tank in dem dunklen Raum, in dem der Shuttle Box Assay durchgeführt wird.Als nächstes legen Sie im dunklen Raum einen Fisch in die Mitte der Shuttle-Box. Befestigen Sie den Deckel und befestigen Sie die Elektroden an einem Netzteil. Der Fisch sollte im Dunkeln akklimatiert wer

shuttle-box-assay-as-an-associative-learning-tool-for-cognitive

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Zebrafischvermeidung und Thigmotaxis-Assay: Eine Hochdurchsatzmethode zur Untersuchung des Larvenverhaltens als Reaktion auf aversiven visuellen Reiz

Dieser Artikel beschreibt die Verhaltensreaktion von Zebrafischen auf toxische Verbindungen, indem er die Fortbewegung der Larven überwacht. Das Protokoll befasst sich außerdem mit einem Beispiel für die Reaktion von Zebrafischlarven auf Umweltschadstoffe.

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Unser Labor eine neuartige automatisiertes Hochdurchsatz-Bildgebungssystem, die nützlich für die Detektion von verschiedenen Verhaltensweisen in 7 Tage alten Larven Zebrafisch ist. Das System kann zum Erfassen geringfügige Änderungen im Verhalten nach der Larven für Umweltgifte oder Arzneimitteln ausgesetzt wurden verwendet werden.

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Mit einem automatisierten 3D-Tracking-System werden Individuen und Schwärme von erwachsenen Zebrafischen erfasst

Shuttle-box Vermeidung Lernen wird in Behavioral Neuroscience etablierte. Dieses Protokoll beschreibt, wie Shuttle-Box-Lernen bei Nagetieren mit ortsspezifischen elektrischen intracortical Mikrostimulation (ICMS) und gleichzeitige chronische in vivo-Aufnahmen als Werkzeug, um mehrere Aspekte des Lernens und Wahrnehmung studieren kombiniert werden.

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Die Dreikammer-Wahl-Verhaltensaufgabe mit Zebrafisch als Modellsystem

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Beurteilung der Schwimmausdauer und des Schwimmverhaltens bei erwachsenen Zebrafischen

Das Ziel des aktuellen Protokolls ist es, die notwendigen Schritte zur Etablierung und Verwendung eines Assays für soziale Präferenzen für adulte Zebrafische zu skizzieren und zu zeigen, dass er zur Charakterisierung von Ethanol-induzierten sozialen Defekten verwendet werden kann.

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Kostengünstige Alternative zur Untersuchung der sozialen Präferenz bei Zebrafischen (Danio rerio) mit der 3-Kammer-Freischwimm-Aufgabe im offenen Becken

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In vivo Phänotypisierung der dopaminergen Neurodegeneration bei Zebrafischlarven mittels Verhaltensanalyse und hochgehaltsbildender Bildgebung

Erfahren Sie, wie das Shuttle Box Assay assoziatives Lernen und Gedächtnis bei erwachsenen Zebrafischen nach Hirnverletzungen bewertet. Diese Methode ermöglicht schnelle kognitive Tests für Lern- und Gedächtnisstudien.

Shuttle Box Assay als assoziatives Lernwerkzeug zur kognitiven Beurteilung in Lern- und Gedächtnisstudien mit erwachsenen Zebrafischen (Video) | JoVE Journal

Shuttle Box Assay als assoziatives Lernwerkzeug zur kognitiven Beurteilung in Lern- und Gedächtnisstudien mit erwachsenen Zebrafischen

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