Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Küçük ve Büyük Kemirgen Modelleri ile Barnes Labirent Test Stratejileri

Published: February 26, 2014 doi: 10.3791/51194
Automatic Translation
*1, *2
1Biomedical Sciences and Bond Life Sciences Center, University of Missouri, 2Division of Neurotoxicology, National Center for Toxicological Research, Food and Drug Administration
* These authors contributed equally

Summary

Kuru toprak Barnes labirent yaygın tepki hafif caydırıcı uyaranlara mekansal navigasyon yeteneği ölçmek için kullanılır. Ardışık gün boyunca, kontrol grubuna performans (kaçış kafes bulmak için, örneğin gecikme), normal öğrenme ve hafıza göstergesi, geliştirir. Sıçanlar ve fareler arasındaki farklar burada ayrıntılı cihaz ve yöntem değişiklikleri gerektirmektedir.

Abstract

Mekansal öğrenme ve laboratuvar kemirgenler bellek sık sık su ve kuru kara (Barnes) labirentine çoğu popüler olan labirentine, içinde seyir yeteneği ile değerlendirilir. Oturumları ya çalışmalarda üzerinde geliştirilmiş performans kaçış kafes / platform konumu öğrenme ve hafıza yansıttığı düşünülmektedir. Su labirentler daha az stresli kabul edilen, Barnes labirent eşit olarak çevre kenarı etrafında aralıklı birkaç delik ile dairesel bir platform üstüne nispeten basit bir tasarımdır. Tek bir kaçış kafes neden olurken deliklerden biri ama hepsi,-yanlış dipli veya kör-bitmeyen. Hafif caydırıcı uyaranlar (örneğin parlak havai ışıkları) kaçış kafesi bulmak için motivasyon sağlar. Kaçış kafesi bulmak için Gecikme oturumu sırasında ölçülebilir, ancak ek bitiş noktası genellikle video kaydını gerektirir. Bu video kayıtları, otomatik izleme yazılımı kullanımı su labirentine üretilen bu (örneğin, benzer uç noktaları çeşitli üretebilir </ Em> katedilen mesafe, hız / hız, doğru kadranda harcanan zaman, zaman) dinlenme ve gecikme onay / hareketli geçirdi. (Yani, rastgele seri, ya da doğrudan) arama stratejisi türü de kategorize edilebilir. Barnes labirent yapı ve test yöntemleri bu gibi sıçan, fare gibi küçük kemirgenler, ve büyük kemirgenler için farklı olabilir. Ekstra-labirent ipuçları fareler için etkili iken Örneğin, küçük vahşi kemirgenler labirent çevresinde görsel bir bariyer ile intra-labirent ipuçları gerekebilir. Uygun uyaranlara kaçış kafesi bulmak için kemirgen motive hangi tespit edilmelidir. Baykal ve su labirentine hem zaman 4-7 test eden çalışmalar genellikle gelişmiş, öğrenme ve hafıza performansı (örneğin kısa gecikmeleri veya yol kaçış platformu veya kafes bulmak için uzunlukları) ve / veya deney grupları arasındaki farklar tespit için gerekli olduğu gibi alıcı olabilir. Hatta bu yüzden, Barnes labirent mekansal seyir yeteneklerini ölçen bir yaygın olarak kullanılan davranışsal değerlendirme veGenetik, nöro-davranışsal manipülasyonlar, ya da ilaç / toksikan maruz potansiyel bozulma.

Introduction

Mekansal öğrenme ve laboratuar kemirgenlerde bellek ilk bir gıda güçlendiricidir 1 bulmak için ara sokaklardan bir labirent navigasyon gıda yoksun fareler ile değerlendirildi. Birkaç yıl sonra, bir mekansal referans bellek sistem 2 önerilmiştir. Bir test oturumu veya çalışma içinde belleği belirtir çalışan bellek aksine, referans hafıza testi oturumları veya deneme karşısında bellek anlamına gelir ve daha yakından uzun süreli bellek ile ilgilidir.

Labirentine çeşitli türleri bu hipokampus bağımlı uzaysal öğrenme ve bellek, küçük ve büyük kemirgenler (örneğin su labirenti, birden fazla T-labirent, radyal kollu labirent ve kuru kara labirentine) 3-6 noninvaziv değerlendirmeler olarak geliştirilmiştir. Burada, ilk Dr Carol Barnes 7 tarafından 1979 yılında açıklanan dairesel platform veya Barnes labirent, odaklanın. Bu labirent sıçanlarda (Ra da dahil olmak üzere, kemirgen modellerinde geniş bir mekansal seyir öğrenme ve hafıza test etmek için kullanılmıştırttus norvegicus), fareler (Mus musculus), fareler (Peromyscus maniculatus bairdii) geyik Kaliforniya fareler (Peromyscus californicus) ve hystricomorph kemirgenler (örneğin Degus [Octodon Degus]) 8-13. Barnes labirent kullanılarak değerlendirildi Diğer türler Amerikan hamamböceği (Periplaneta Americana) 14, mısır yılanları (Elaphe guttata guttata) 15, dahil   pullu sürüngenler (örn. yan blotched kertenkele [Uta stansburiana]) 16, ve insan olmayan primatlarda (örneğin fare lemur [Microcebus murinus]) 17. Bizim laboratuvarlarında, Barnes labirent performans gelişim bisfenol A (BPA) veya etinil estradiol (EE2) maruz 9-1113 sonra nörotoksisitenin bir göstergesi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca yaygın Alzheimer Hastalığı ile ilgili def çeşitli fare suşları 18-21, yaşlanma etkilerinin 7,22-28 değerlendirilmesi davranışı fenotipleme için kullanılır ve3,29-33 hayvan modellerinde, hem de egzersiz ve diyet çevresel ve metabolik değişiklikler 34-42 etkilerinde icits.

Barnes labirent bir kullanım önemli avantajı hem farelerde 44 plazma kortikosteron konsantrasyonları, akut artışı neden olabilir, ancak bu, bu tür Morris su labirenti 43 gibi su labirentine, göreli olarak kişilerde daha az stres neden olmasıdır. Bir kuru toprak labirent gibi, Barnes labirent karasal kemirgenler 45 daha ethologically-alakalı olabilir. Su labirenti performans farelerde 3,46,47 genetik değişikliklerin daha duyarlı olduğu gösterilmiş olmasına rağmen, Barnes labirent performans diğer bazı değişiklikler 48,49 karşı daha duyarlıdır. Su labirenti kullanılması mümkün değildir kemirgen modellerinde, Barnes labirent uzamsal bellek tutma 31 bir ince ayarlı bir değerlendirme sağlayabilir. Tipik Barnes Labirent (yani parlak ışıklar) kullanılan hafif caydırıcı uyaranlar,Ancak, kaçış kafesi 45 bulmak için kemirgen için yeterli motivasyon sağlamak olmayabilir. Dahası, kemirgenler onlar kaçış kafesi girmezseniz hiçbir ceza oluştuğunu öğrenebilirsiniz. Böylece, yerine aktif kaçış kafes ararken, bazı kemirgenler aktif her deneme uzun süreler için labirenti keşfetmek. Kennard ve Woodruff-Pak 24 tarafından gözden olarak, bu artan keşif kaçış kafesi, yol uzunluğunu bulmak için gecikme uzatmak, ve hataların sayısını artıracaktır. Böylece, gecikme, hata oranı, doğru ve yanlış kadran, hız harcanan zaman, zaman hareketli, zaman dinlenme ve arama stratejisi de dahil olmak üzere birden fazla parametrelerin ölçümü, topluca her deneğin mekansal seyir öğrenme ve hafıza yeteneği 8 daha iyi bir gösterge sağlayabilir -10. Ayrıca, performansı ilk kaçış kafesini (birincil önlemler) veya kaçış kafesi (toplam ölçü) girmek için gecikme bulmak için gecikme olarak ölçülebilir. Bazı argU varperformans birincil önlemlerin toplam önlemler 50 daha uzamsal öğrenme daha doğru bir yansıması olduğunu ed. Burada anlatılan örnekler de dahil olmak üzere çoğu çalışma, hata oranını ve arama stratejisini belirlemek için kaçış kafesi girmek için gecikme kullanın. Ayrıca, bazı izleme yazılım sistemleri doğru vs yanlış delik koklama frekansları ölçebilen bir üç nokta vücut algılama sistemi var. Son olarak, labirent iyice yardımlar sağlamak veya sonraki hayvanlara dikkat dağıtıcı olabilecek koku ipuçlarını kaldırmak için çalışmalar arasındaki etanol ile temizlenmesi gerekir.

Barnes labirent tasarımları değişebilir fakat genel olarak her bir ev ya da bir çıkış kafes neden sadece bir tanesi, 12 veya 20 olası çıkış delikleri vardır. Escape kafes (duvarsız labirentine için) doğrudan labirent üst kaçış deliğinin altında ya yer ya da labirentin çevreleyen duvarın içine inşa edilebilir. Ipuçları m mesafede, yaklaşık 16.5 cm yükseklik veya genişlik (büyüklüğü değişebilirAze) yatay bir çizgi yerden labirentin dışında oda duvar tavana yerleştirilen genişliği 21,6 cm. Peromyscus türler için Barnes labirent tasarımlar 1-5 gösterisi örnekleri (Şekil 1) ve sıçanlarda (Şekil 2-5) Rakamlar. Fiş veya yanlış dipleri labirentten dışarı düşmesini hayvan önlemek için nonescape delikleri kapatmak gerekir. Test Oda büyüklüğü değişebilir (~ 20 m 2) ama o, odasına hayvanları habituating Video set-up (eğer kullanılıyorsa) ile bir bilgisayar, uzlaşmacı ve bir yer, labirent için yeterli yer sağlamak için yeterince büyük olması gerekir deneyci onların varlığı hayvanın performansı ile karışmaz böyle labirent aparatının bir mesafede (en az ~ 122 cm) oturmak için. Kaçış kafes konumu atama tedavi grupları ve cinsiyet arasında dengeli olmalıdır. Burada anlatılan belirli prosedürler içi labirent koku ipuçları, bazı çalışmalar kullanımını vazgeçirmek için çalışmalar arasındaki labirent dönen dahil yok ikenBu işlemi 50 dahil. Bizim prosedürlerde, labirent koku ipuçlarını ortadan kaldırmak için çalışmalar arasındaki etanol ile silinerek temizlenir.

1) rastgele, operasyonel olarak tanımlanan labirent merkezini geçerek yolları ayrılmış deliklerin lokalize aramalarda, 2) seri olarak tanımlanır: kaçış kafesi yerini, arama stratejileri üç tip (Barnes 7 tarafından orijinal olarak adlandırılan "desen") tanımlanmış sistematik bir saat yönünde ya da saat yönünün tersine ardışık delik arama, ve 3) doğrudan veya mekansal, birden fazla kez ve üç ya da daha az hata ile labirent merkezini geçmeden doğru kadranda doğrudan navigasyon olarak tanımlanır. Genel olarak, tekrarlanan test ile, kemirgenler tipik (rastgele seri ve direkt) 51 listelenen sırayla arama stratejileri yoluyla ilerleme. Kaçış kafes olmadan bir prob deneme de bellek 50 ilave bir önlem olarak kullanılabilir.

Protokol ve temsilBurada sonuç kemirgenler iki tür (Peromyscus türe aksi adlandırılan küçük kemirgenler) ve sıçanlar için geliştirilmiştir. Bu genel prosedürler ayrıca doğuştan ve / veya outbred farelerde (Mus musculus) tutun da, diğer çalışmalar bu ikincisi türler 18-21 potansiyel metodoloji farklılıkları danışılmalıdır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Küçük Kemirgenler için Barnes Maze Prosedürü

  1. Labirent ve yerin üstünde havai ışıkları açın laboratuvar kapı dış işaretleri "Girmeyin".
  2. Yaklaşık 30 dakika önce alışma izin ilk deneme başlamadan test odasına normal ev kafeslerde fareler getirin. Oda sessiz ise, aksi takdirde bu tedbir, kabul edilebilir, beyaz gürültü dahil etmek gerekli olmayabilir.
  3. Izleme programı kurmak.
  4. Yavaşça kendi ev kafesinden ilk fareyi çıkarın ve uzun boylu kapalı plastik kutuda yerleştirin. Belirlenen kaçış deliğinin altında kaçış (temiz ev) polipropilen kafesini (29 cm x 19 cm x 13 cm) yerleştirin.
    1. Bu çıkış deliğinden çıkarılır ve diğer tüm delikleri takılı tüp engelleyen kağıdı emin olun.
    2. Labirent çevresinde perde çizin.
  5. Labirent merkezinde içinde fare ile plastik kutu yerleştirin ve yaklaşık 8 saniye sonra, yavaşça takafesinden hayvan ke ve labirent üzerine yerleştirin.
    1. Labirentin merkezindeki hayvan yerleştirdikten sonra, sessizce bilgisayar alanında (labirent ~ 150 cm) hareket ettirin.
    2. Zaten program kendi performansını belgeleyen başlayıncaya kadar hayvan labirent sürüldüğü zaman geçtikten (birkaç saniye içinde) en az zaman sağlamak için açık olmalı, uygun yazılım programı izleme başlatın.
  6. Bilgisayar monitörü ve rekor delik sayısı, deneme sayısına, arama stratejisi ve yapılan hataların sayıda hayvanın performansı gözlemlemek. Bir hata yanlış bir deliğinin koklama olarak tanımlanır. Arama stratejisinin Değerlendirilmesi izleme modeline dayanarak canlı veya daha sonra yapılabilir.
    1. Arama strateji Doğrudan olarak kategorize edilmektedir (3 ya da daha az hata ile kaçış kafesin içine doğrudan giderek),
    2. Seri (kaçış kafes bulunduğu kadar labirent çevresi boyunca seyahat), ya da
    3. Rastgele </ Strong> (çeşitli deliklerini kontrol labirent merkezini birden çok kez kapısı).
  7. Hayvan kaçış kafesin içinde dört pençeleri olduğunda izleme programı durdurun.
  8. Fare, 5 dakika içinde kaçış kafesini girmek için başarısız olursa, nazikçe doğru konuma ve kaçış kafesin içine kılavuz. Fare 2 dakika için çıkış kafes içinde kalmasına izin verin.
  9. Kaçış kafesten fareyi çıkarın ve ev kafes yerleştirin.
  10. Labirent üst sprey ve% 70 etanol ile kafes kaçış ve kurulayın. Ikinci deneme çalıştırmadan önce 30 dakika için bir kenara ilk kafes / fare ayarlayın.
  11. Sonraki fareyi başlamadan önce, önceden doğru kaçış deliği takın ve bir sonraki konu için belirlenmiş kaçış deliğinden delik engelleme kağıt fişini çıkarın.
  12. Her bir fare, yaklaşık 30 dakika arası bir çalışma aralığı ile / gün 2 denemeleri için test edilir.
  13. Tüm fareler yedi gün boyunca test edilmiştir kadar o olasılığını artırabilir, hangi adımları tekrarlayınf geliştirilmiş performans ve / veya veri sadece dört gün göre tedavi grupları arasındaki farklılıklar gözlem.

2. Rats Barnes Labirent Testi Bir Takip Programı Not Available olduğunda

  1. Labirent (doğrudan ışıkları altında ortalanmış) onun doğru yerleşim olduğundan emin olun, nonescape deliklerini ve düşmesini hayvan önlemek sahte dipleri labirent güvenli, ve kaçış kafes ilk konu için belirlenen konumda. Labirent Yukarıdaki havai ışıkları açık olmalıdır.
  2. Sağlamak, bilgisayar ve kamera hazır ve bir kronometre mevcuttur.
  3. Diğer yakın yerlerde herhangi bir gürültü azaltmak için beyaz gürültü açmak. Tester sandalyesi labirent üst yakın kenarından yaklaşık 122 cm ve test boyunca aynı konumda kalır.
  4. (2 dk ayarlı) bir zamanlayıcı (sadece test 1. Gününde gerekli) mevcut olmalıdır. Timer "bip" ya da başka gürültü yapmamalıyız. R test etmek için kapı (lar)oom dışarıda oturum "Girmeyin" olmalıdır.
  5. Konular için bir test sipariş levha gecikme ve her konu için günün saatini yanı sıra herhangi bir alanı kaydetmek için konu testleri, oturum sayısı, her bir konu için kaçış kafesin delik sayısı konumu, ve alanların sırasını listeler gerekli notları (Şekil 6).
  6. İlk sıçan test edilecek önce 30-60 dak, alışkanlık sağlamak için test odasına evlerinde kafeslerde hayvan getirmek.
  7. Sıçan bir deneme başında içine yerleştirilen merkezi boru labirent merkezinde yer almaktadır. Üstüne ilk hayvan kimliğini gösteren karton sayfasını ayarlayın. Bu video kayıt videonun ilk birkaç saniye gözlemleyerek her konunun kolay tanımlanması için hayvan kimlik yakalayabilirsiniz.

İlk Test 1. Gün:

  1. Bilgisayar video kaydı başlar (eğer kullanılıyorsa) ve Subj için hayvan kimlik levha ile deneme yaklaşık 5 saniye dahilvb tanımlama. Dosya adı (ya da oluşturulan tarih) testi gün / zaman belirleyecektir.
  2. (Birden çok hayvanlar kafeste ise kimliğini kontrol edin) ve yavaşça kaçış kafesin içine kafa ilk yer onun ev kafesinden ilk hayvan çıkarın. Ekstra bir sahte dip kaçış kafesi örtün ve 2 dk sayacını başlatmak. Bu hayvan kaçış kafese alıştırmak için izin verir.
  3. 2 dakika zamanlayıcı sona erdikten sonra, yavaşça, (hem de yanlış alt kapağı çıkarın ve uzak labirent set) kaçış kafesinden hayvan kaldırmak asansör kimliği levha ve hemen merkez tüp içindeki sıçan yerleştirin. Karton ID levha ile merkez tüp üst kapağı.
  4. Ve yavaşça karton kapaklı merkezi tüp kaldırın ve bir kenara koyun. Merkezi boru hayvan üzerinde kaldırıldığında olarak kronometreyi başlatın. Tester sandalyede oturmak taşı.
  5. Hayvan ve kronometre hem izlerken, sandalyede sessizce oturun. Her bir hayvan, çıkış kafes bulmak için 5 dakikalık bir maksimum vardır.
  6. Sıçan de çıkış kafes bulursa daha ucuz5 dk test sipariş kağıda kronometre ve kayıt gecikme ve günün zamanı durdurmak. Kaçış Kafesinden hayvan kaldırmak ve eve geri kafesin içine yerleştirin.
  7. Sıçan 5 dakika içinde kaçış kafesi bulamazsa, yavaşça kaçış kafesine hayvan rehberlik ve 15 sn kaldırılması ve ev kafesine hayvan dönmeden önce geçmesine izin verir.
    1. Bu 15 sn süre deney odasının duvarına ikinci el ile bir saat kullanarak zamanlı olabilir.
    2. Sıçan kaçış kafesi bulamadık test düzeni levha ve rekor günün rekor zamanı.
  8. Rat düşerse / süre kronometre de test gerektiği bakışta, labirent kapalı atlar. Tester sonra hızlı hayvanı almak için çalışmalıdır.
    1. Bu 10 saniye içinde yapılabilir eğer, labirentin merkezine üzerine hayvan değiştirin ve test sayfasına (tester bir düşme veya atlama ayırt edebilir, bu ifade edilmelidir) üzerindeki sonbahar / atlama zamanını kaydetmek. Denemeye devam edin.
    2. Ani almak durumundamal, 10 saniye daha uzun sürer kronometreyi durdurmak ve geri eve kafese hayvan koymak. Sonbahar / atlama kayıt zamanı (test cihazı bu not, düşme veya atlama ayırt eğer).
    3. Bir hayvan / düştü atladı ve 10 saniye içinde alınamadı hangi çalışmalardan elde edilen veriler istatistiksel analizler çıkarılmıştır.
  9. Bilgisayarınızda video kaydı durdurun. Dava hakkında herhangi bir yorum kaydedin.
  10. , Labirent üst herhangi bir idrar veya dışkı çıkarmak% 70 etanol ile sprey, ve iyice kurulayın. Kaçış kafesini çıkarın ve% 70 etanol ile temizleyin.
  11. Sonraki konu için belirlenen yerleşim temiz bir kaçış kafes koydu. Birden fazla çıkış kafes sahip kuru hava her etanol kokuyu azaltmak için izin verir. (Bir delik ama yanlış bir tabana sahiptir ve bir delik kaçış kafesi içerecek şekilde) Önceki deliğe temiz bir yanlış alt koydu.
  12. Labirent merkezinde sonraki konu ID levha ile merkez tüp ayarlayın. Bilgisayarınızda video kaydı başlar. (Gün / Oturum 1 ise) ve 2 dk zamanlayıcıyı başlatmak, test edilecek bir sonraki hayvan çıkarın kaçış kafesin içine yerleştirin (yalnızca Gün / Oturum 1 ise). Yukarıdaki 2. adımdan devam edin. Her konu 1 deneme / gün alır.
  13. Tüm hayvanlar test edildikten sonra, labirent temizlemek ve kafes kaçış, havai ışıklar ve beyaz gürültü kapatın. Kapı (lar) dan işaretini (ler) "Girmeyin" çıkarın.

Gün 2 7 Test yoluyla

  1. Test odası kurmak ve yukarıda açıklandığı gibi test için labirent.
  2. Üstüne ID levha ile labirent merkezinde merkezi tüp ayarlayın. Video kaydı başlar. Evde kafes ilk hayvan çıkarın ve merkez tüp içine yerleştirin.
  3. Bu adım Gün 1 Gün 2-7 farklılaştıran, özellikle gün 2-7, konu yapılmaz evde kafes kaldırma ve kaçış kafes içinde 2 dk alışma süresinden sonra merkez tüp içine doğrudan yerleştirilir.
  4. Yukarıdaki adım 4 itibaren işlemi tekrarlayın.

3. İstatistiksel AnalizBarnes Labirent bitiş noktaları için

  1. Veri analizleri çeşitli istatistiksel testler gerekebilir. Bu tür gecikme ve hata oranı gibi sürekli değişkenler, uzay ve zaman 52 bölünmüş bir arsa olarak analiz edilebilir.
  2. Bazı hayvanların maksimum ayrılan süre içinde kaçış veya ev kafesi bulun yoksa, gecikme veri maksimum olarak atanan ve SAS versiyon 9.2 yazılım analizi de ProcLife test kullanılarak analiz edilebilir.
    1. Bu yöntem, istatistiksel bir üst sınır kesim var olan davranış verileri için yararlıdır.
  3. Arama strateji veri PROC GLIMMIX ve SAS 9.2 sürümü yazılım analizi ile bir tekrarlanan ölçü tasarım kullanılarak analiz edilebilir.
    1. Bu ilk analiz kümülatif bunu log linki ve her üç arama stratejileri (rastgele seri ve direkt) bu analize dahil olduğu böyle bir terimli dağılımı kullanır.
    2. Hayvanlar daha verimli arama stratejisi (doğrudan), bir secon kullanmayı öğrenme olup olmadığını belirlemek içinİki daha az verimli strateji (random ve seri) bir araya getirilmiş ve daha verimli bir doğrudan arama stratejisi ile mukayese edildiği arama stratejisi d analizi gerçekleştirilebilir.
    3. Bu ikinci yöntem, bir binom dağılımı ile sonuçlanır ve aynı zamanda İŞLEM GLIMMIX kullanır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Cinsel olgun erkek geyik fareler yaygın çevre boyunca dissemine potansiyel üreme ortakları bulmak için gelişmiş mekansal seyir yeteneği bağlıdır. Prenatal ve testosteron yetişkin maruz Hem bu daha sonra yetişkin erkek davranışı 53 organize ve aktive gereklidir. Bunun gibi, endokrin bozucu bileşiklere erken maruz kalma erkeklerde daha sonra bu özellik rahatsız olabileceği tahmin edildi. Bu hipotezi test etmek için, erkek ve dişi geyik fareler gelişimsel bir fitoöstrojen ücretsiz diyet, bir fitoöstrojen serbest diyet pozitif östrojen kontrol (etinil östradiol [EE2]), ya da baz BPA birçok çevreyle ilgili dozlarda maternal diyet yoluyla maruz bırakıldı fitoöstrojen içermeyen rafine diyet kontrolü ve yetişkin olarak Barnes labirent performansı değerlendirildi. 1, bu türler için Barnes labirent düzeneği göstermektedir. Iki yüksek değil düşük maruz kalan erkek, BPA dozları göstermekmekansal öğrenme d eşdeğer açıkları, uzun süreli gecikme ile kendini gösteren gibi, hata oranı, ve deneme süresi (Şekil 7-9) üzerinden doğrudan arama stratejisine dönüştürmek için bir yetersizlik arttı. Ancak, EE2 ve orta BPA dozuna maruz kalan kadın, ancak diğer BPA dozlar 9,13 (yani doğrudan arama stratejisinin gecikme ve artan kullanımı azaldı) uzaysal öğrenme ve hafıza erilleştirilmiş modellerini sergiledi.

Eşli geyik fareler, onların ilgili kuzenleri, tek eşli erkek California farelerde aksine, çifti birleştirme ile üreme başarısını artırmak ve tek bir kadın ile topraklarında kalan ve ebeveynlik sorumlulukları 54,55 paylaşımı. Bu nedenle, mekansal seyir yeteneği California farelerde kuvvetli evrimsel bölüme tabi olmamıştır. Sonuç olarak, karine erken BPA ve EE2 poz Kaliforniya farelerde bu davranışı hedef olmaz oldu. Bu hipotez desteksis, BPA veya EE2 gelişimsel maruz tüm tedavi gruplarında benzer tepkiler (Şekil 10 ve 11) 10 göstermiştir erkek ya da kadın, mekansal seyir davranışları (gecikme, hata oranı, ya doğrudan arama stratejiye dönüştürme) değiştirmedi. , Geyik, kontrol fareleri Kaliforniya fareler yedi ardışık sınama gün içinde yapılan hataların sayısını azaltmak vermedi kontrol ne de kontrol Kaliforniya erkek fareler doğrudan arama stratejisi kullanımını artırmak yoktu karşılaştırıldığında. Bu öğrenme yeteneği bir tür farklılık yansıtıyor olabilir, fakat görsel-uzamsal öğrenme ve hafıza testleri değerlendirilmesi için daha rafine Kaliforniya fareler için gerekli olması mümkündür.

Fareler için Barnes labirent cihaz ve ilişkili donanım Şekil 2-5 de gösterilmektedir. Bu cihaz, doğum sonrası gün 47-51 üzerinde erkek ve dişi Sprague-Dawley sıçanlarının uzaysal öğrenme ve bellek (5 sonuçlara yol değerlendirmek için kullanıldıABAS gün, 1 deneme / gün). Son gün (yani günde 5) üzerinde, kaçış kafes günlerde 1-4 özgün konumundan 180 ° taşındı. Bu konular önceden doğrulma refleksi ve eğik tahta davranışı (sütten kesim öncesi) için değerlendirildi ve davranışını, açık alan aktivite düzeyleri ve motor koordinasyon oynamak olmuştu. Onların barajlar gestasyonel gün 6-21 ml su / kg vücut ağırlığı 1 dağıtıldı bunun üzerine vanilyalı gofret 3 küçük parçalar içmişlerdir. Denekler kendilerini oral su 1 ml / kg vücut ağırlığı, günde iki kez, doğum sonrası günlerde 1-21 ile muamele edilmiştir. Çıkışta, bir eşcinsel kardeşi ile çift-yer vardı. Ancak, yalnızca 1/sex/litter Barnes labirent performansı değerlendirildi. 12. 5 test günün her biri her cinsiyet için kaçış kafes bulmak için ortalama gecikme göstermektedir. Cinsiyet (p <0.04) ve oturumun (p <0.01) anlamlı temel etkiler günde 1 göreli gün 2-5 kadın ve kısa gecikmeleri daha kısa gecikmeleri belirtti. Diğerleri have de dişi sıçanlarda 56 daha kısa gecikmeleri rapor, ancak, benzer cinsiyet etkileri her zaman bizim laboratuvarda 11 not edilmemiştir. Böylece, sıçanlarda tutarlı bir seks etkisi belirlenmeye henüz gecikme dışında Endpoints henüz mevcut değildir,. Ancak izleme yazılımı, sıçanlarda hata oranını ve arama stratejisi incelemek için benzer bir çalışmada kullanılıyor.

Şekil 1
Şekil 1.. Peromyscus türler. A) için Barnes labirent aparat içi labirent geometrik ipuçları (örneğin daire, kare, üçgen ve yıldız) labirent duvarına her 90 ° içine yerleştirilir, orada her 30 ° yerleştirilmiş 12 kaçış delikleri vardır ve labirent siyah bir perde ile çevrelenmiştir (gösterilmemiştir). B) labirent topBir polipropilen stand üzerine yerleştirilmiş ve 100 cm yerden yükselmiş. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 2,
Şekil 2. Barnes labirent fareler için aparat. Labirent üst ve destek standları gösterilen yerden labirent üst çapı ve yüksekliği ile görülebilir. Katta Numaraları delik numaralarını gösterir ve (kat numaralarının özne tarafından görülemez) test belirlenen yerde kaçış kafesi yerleştirmek için izin verir. Ekstra-labirent görsel ipuçlarının biri kadar duvar (yani siyah dikey çizgiler) görülebilir. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 3,
Şekil 3. Sıçanlar için Barnes labirent aparatın yakından görünümü. Labirent üst alt oluklar içine beyaz kaçış kafes slaytları. Benzer oluklar her bir çevre delik için labirent üst alt kısmında bulunur. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 4,
Şekil 4. Örnek konu sıçanlar için Barnes labirent aparatının üstüne sayfasını belirlenmesi ile merkezi tüp. Kapak karton Plac uzakta asansörlerie tüp içinde fare ve sonra değiştirilir. Merkezi tüp kolu kolay kaldırma deneme başlamasını sağlar. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 5,
Şekil 5. Girerken boyutları ile fareler için kaçış kafes. Aşağı rampa üzerinde küçük basamaklar sıçan için çekiş gücü sağlar. resmi büyütmek için buraya tıklayın .

Şekil 6,
Şekil 6,. larg görmek için buraya tıklayıner görüntü.

Şekil 7
. Şekil 7 Barnes Labirent arama stratejisi BPA veya EE2 erkek ve dişi geyik farelerin gelişim maruz kalmanın etkileri A) Örnek üç tanımlı arama stratejileri gösteren diyagramlar:.) Random (üst), seri (orta) ve doğrudan (alt random (sarı), seri (yeşil istihdam BPA, EE2 ve kontrol farelerinin. B) Yüzde), ya da satın alma test genelinde doğrudan (siyah) arama stratejileri. CTL erkek düşük doz BPA erkek ve EE2 kadın (tüm P değerleri <0.05) dışındaki diğer tüm gruplara göre art arda 7 günlük test dönemi boyunca daha sık doğrudan arama stratejisi kullanılmıştır. CTL = kontrol; EE2 = etinil östradiol, BPA = bisfenol A izniyle uyarlanmıştır.0;. 13. büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın .

Şekil 8,
Şekil 8... A) Erkekler. B) Dişiler labirent Barnes kaçış kafesi bulmak için gecikme üzerinde BPA veya EE2 (Şekil 3 de aynı gruplar) erkek ve dişi geyik farelerin gelişim maruz kalmanın etkileri. CTL = kısa gecikmeleri örneklediği gibi daha hızlı CTL kadınlarda (p = 0.0103), EE2 maruz kalan erkek (p <0.0008), üst ve orta-doz BPA erkek (p = 0.03, p daha, doğru kaçış kafesi bulunan erkekler sırasıyla 0.02,). CTL erkek Ancak, (P> 0.05), düşük doz BPA erkek ve EE2 kadın gibi benzer tepkiler gösterdi. Buna karşılık, EE2 kadın d vardıEE2 maruz erkeklerde (p = 0.0013) daha deneme süresi boyunca ecreased gecikme süreleri. Veriler ± SEM ortalaması olarak sunulmuştur. Jasarevic vd. 13. izniyle uyarlanmıştır büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın .

Şekil 9,
Şekil 9. BPA ve EE2 kaçış hataları (Şekil 3 aynı gruplar) erkek ve dişi geyik farelerin Gelişim maruz kalma. A) Erkekler. B) Kadın. CTL erkek CTL kadınlarda (p = 0.0002) ve EE2 erkek (P = 0.02) göre yanlış deliklere hataları veya girişlerin sayısının yaklaşık yarısını gösterdi. Ayrıca, KVK erkekler üst doz BPA erkeklerde (p = daha az hata taahhüt0.02) ancak orta ya da düşük doz BPA erkeklerden (P> 0.05) hata oranı farklı değildi. Öte yandan, EE2 kadın bu grup EE2 erkeklere göre CTL erkeklerde ve azaltılmış hata (p = 0.002) ile aynı hata oranı sahip böyle bir erilleştirilmiş gelişme göstermiştir. Orta doz BPA maruz kalan kadınlar da, düşük doz BPA ve CTL kadınlarda (sırasıyla, p = 0.0005 ve 0.01) daha az hataları göstermiştir. Veriler ± SEM ortalaması olarak sunulmuştur. Jasarevic vd. 13. izniyle uyarlanmıştır büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın .

Şekil 10,
Şekil 10. Barnes labirent test erkek ve dişi Kaliforniya farelerin arama stratejileri. Arama stratejileri are renk kodlu: random (sarı), seri (yeşil) ve doğrudan (siyah). 7 günlük test süresince, bu hayvanlar için arama stratejisi kullanımı üzerindeki zehiri ya da seks anlamlı etkisi vardı. Williams ve ark. 10. izniyle uyarlanmıştır büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın .

Şekil 11
Şekil 11. Kaçış kafesi bulmak ve erkek (A & C) ve dişi (B & D) Kaliforniya farelerde (Şekil 6 ile aynı gruplar) için Barnes labirent test hataları kaçmak için Gecikme. A ve B) Gecikme. C ve D) hataları Kaçış . 7 günlük test süresince, hiçbir signi vardı bu hayvanlar için arama stratejisi kullanımı üzerindeki zehiri ya da seks etkilerini ficant. Veriler ± SEM ortalaması olarak sunulmuştur. Williams ve ark. 10. izniyle uyarlanmıştır büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın .

Şekil 12
Şekil 12. Gecikme son gün (gün 5) On. Erkek ve doğum günlerinde 47-51 (1 deneme / gün) değerlendirilir dişi Sprague-Dawley sıçanlar için kaçış kafes bulmak için, kaçış kafes aslına 180 ° taşındı yer. Dişiler 1. gün gecikme önemli ölçüde daha kısa olan gün 2-5 erkek ve gecikmeleri önemli ölçüde daha kısa gecikmeleri sergiledi. Veriler ± SEM ortalaması olarak sunulmuştur.tp :/ / www.jove.com/files/ftp_upload/51194/51194fig12highres.jpg "target =" _blank "> büyük resmi görebilmek için buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Barnes labirent test prosedürlerinde kritik adımlar şunlardır: 1), kaçış kafes bulmak için hayvan motive etmek için uygun hafif caydırıcı bir uyarı sağlayan 2) personel, dış gürültü kontrolü, test (tekdüze koşullar hayvan deneylerinde boyunca korunur örneğin test zaman sağlanması ve performansını etkileyebilecek diğer uyaranlara), 3) deneyleri Video optimize ve sağlanması uygun video kayıt ve geri dosya, kayıt, ve 4)% 70 etanol ile labirentin temizlik denemeleri arasında koku ipuçlarını kaldırmak istiyorsak.

Kaçış kafesi bulmak için konuyu motive etmek için en iyi uyaranlara belirlenmesi bazı değişiklikler ve / veya sorun giderme gerektirebilir. Tipik bir uyarıcı parlak aydınlatma yükü olduğunu. Bununla birlikte, bu, bazı türler için yeterli olmayabilir. Sadece bizim tarafımızdan anekdotal kaydetti rağmen, yoğun davranışsal değerlendirildi (ve bu nedenle, kapsamlı bir biçimde ele) olan sıçanlar standart B altında daha az motive görünüyorOnlar değişik cihaz ve / veya ortamlarda daha uysal ve alışabilirsin çünkü arnes olasılıkla koşulları, labirent. İşitsel uyaranlar (örneğin yırtıcı sesleri) kabul edilebilir, ancak bu test odaya aynı anda diğer hayvanları alıştırarak yeteneğini sınırlar. Başarıyla kullanılan diğer uyaranlar labirent üst 57,58 veya Barnes yerine caydırıcı 56, iştahlı olmak labirent değiştirerek de hava doğrudan havai vantilatörü.

Ekstra-labirent görsel ipuçları fareler ile Barnes labirent testi için norm vardır. Tipik bir laboratuvar faresi türlerinin, ekstra-labirent ipuçları içi labirent kuyrukları 59,60 daha iyi sonuçlar doğurabilir öne sürülmüştür. Ancak, geyik fareler başarıyla kaçış kafesi bulmak ve başarıyla doğrudan arama stratejisi 8,9 kullanmak için test dönemde dönüştürmek mi intra-labirent ipuçlarını kullanabilirsiniz. Dahası, dış duvar labirent düşme veya atlama hayvanlar önler. California farenin geyik farelerden daha büyük işlemek için daha kolay ve yaklaşık 2-3x gibi, diğerleri başarılı bir duvar 40,61 kullanılmadan labirent Barnes, bu tür test ettik. Bununla birlikte, bu durumda labirent daha içe yerleştirilmiş 16 delikli (1.3 cm) ile (çapı 65 cm) daha küçüktü.

Metodolojik, Barnes labirent prosedürü ve sonuçları intrepretation etkileyebilecek küçük ayrıntılar vardır. Kemirgenler için labirent üst nispeten büyük ve deney odası test labirent çevresinde serbestçe hareket etmesine izin verecek kadar büyük olmalıdır. Test sıçan almak ve uygun konumda kaçış kafes yerleştirmek için çevresinde hareket etmek gerekir gibi bir köşede labirent yerleştirilmesi tavsiye edilmez. Kemirgen kaygı düzeyleri, artmış plazma kortikosteron konsantrasyonu 44 ile kanıtlandığı gibi, test ve yabancı uyaranlara exacerbating olabilir sırasında yükselir. Kemirgenler genellikle ani işitsel uyaranlara da dondurmakve böylece, test ortamı gürültülü alanda yer olmadığı önemlidir. Ancak, kişinin davranışlarına doğrudan dikkat esastır, bu, belirli bir günde ve gün boyunca uzun bir değerlendirme olabilir, çünkü deneme dikkatli kalması test için zor olabilir. Bu nedenle ve performans sirkadiyen etkileri önlemek için, bu belirli bir gün zaman (örneğin sabah veya öğleden sonra) bir seçim penceresinde için hayvanların sınırlı sayıda test uygunudur. Bu açıkça test edilmemiş olmasına rağmen nihayet, etanol koku, konuya caydırıcı olabilir. Kafesleri etanol ile püskürtülür sonra kuru hava için zamanımız var, böylece birkaç kaçış kafesleri ve ek sahte dipleri önerilmektedir.

Barnes labirentin başlıca avantajları kullanan diğer labirent türlerine nazaran ve deneysel kaynaklı impairm daha kapsamlı bir değerlendirme sağlayabilir ki elde edilebilir ek uç noktaları kolaylığı vardırveliler. Ayrıca, bu kuru toprak labirent iyi kara kemirgenler için doğal çevreyi özetlemek olabilir. Gecikme, hata oranı ve doğrudan arama stratejisi (rastgele veya seri) verimsiz bir arama stratejisi test boyunca dönüşüm kanıtladığı gibi multiday test dönemi, değişmiş performans daha sağlam kanıtlar sağlayabilir.

Barnes labirent Sonuçlar mekansal navigasyon diğer testler ile kontrol edilebilir. Buna ek olarak, potansiyel Barnes labirent performans açıklarının anksiyete, aktivite, ya da motor yetenekleri değişikliklerin bir sonucu olmadığını belirlemek önemlidir. Barnes bozuklukları mekansal gösterime gerçek değişimleri yansıtan labirent eğer Böylece, anksiyete ve / veya yükseltilmiş artı labirent veya açık alan davranış olarak lokomotor değerlendirmeler, sonuçları belirleyebilir. Ancak, anksiyete yaygın kemirgen testleri her zaman Barnes labirent performans 44 prediktif olmayabilir. Gerçek mekansal navigasyon değişiklikler mevcut, mo varsaBu beyin bölgeleri, bu öğrenme ve hafıza tepkileri 62-64 yönetmek için göründükleri gibi Molecular, histopatolojik elektrofizyolojik veya synaptogenic değişiklikler, hipokampus, entorhinal korteks veya diğer kortikal alanlarda belirgin olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Bu belge, Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) politikasına uygun olarak gözden ve yayın için onaylanmıştır. Onay içeriği mutlaka FDA konumunu veya görüşlerini yansıtmaktadır ne de ticari isimleri veya ticari ürünlerin söz kullanımı için destek ya da öneri yok olduğu anlamına gelmez. Bu rapordaki bulgular ve sonuçlar yazarlara aittir ve FDA görüşlerini temsil etmemektedir. Yazarlar herhangi bir çıkar ve ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgments

Yazarlar Sayın Eldin Jasarevic, Bay Scott Williams, Bay Roger W. Meissen, Sarah A. Johnson, Dr R. Michael Roberts, Dr Mark R. Ellersieck ve Üniversitesi'nde Dr David C. Geary'yi kabul Missouri, ve Bay C. Delbert Hukuk ve Toksikoloji Araştırma / FDA için Ulusal Merkezi'nde hayvan bakım personeli. Bu çalışma, KSS (RC1 ES018195), (KSS ve DSG'deki) bir Mizzou Advantage Grant, Veteriner fakültesi ödülü University of Missouri College (KSS) lütfet bir NIH Mücadelesi Grant tarafından desteklenen ve Ulusal Merkezi'nde protokol E7318 edildi Toksikoloji Araştırma / FDA için.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
NOTE: Those items that are for small rodents only are bolded. Those items that are for large rodents only are italicized. Items neither bolded nor italicized are for both.
Barnes Maze platform with 12 or 20 escape holes every 30°. For rats, each hole is 10.5 cm in diameter and 4 cm from the maze top edge. For use with automated tracking programs, a black top for white rodents or a white top for pigmented rodents is needed. For mice and rats, this circular top is 95 and 122 cm in diameter, respectively. US Plastics Corp, Lima, OH 42625 This is the top of the Barnes Maze and the surface that the rodent is placed upon. It can be constructed from a variety of materials (e.g., Plexiglas), but for endocrine disruptor work, polypropylene BPA-free material is optimal. One of the holes leads to the an escape cage; all other holes are blind-ending or false-bottomed. For the rat maze, small slides on the underside of the maze platform allow the escape cage and false bottoms to slide in.
2 in Polypropylene pipe plug (24)
2 in 90° Black polypropylene elbow (12)
2 in x 6 in Polypropylene pipe nipple (1)		 US Plastics Corp, Lima, OH 30724
32086
30712		 These are only necessary for the small rodent (e.g. mouse) Barnes Maze. These adaptations are either blind-ending tubes/elbows or one of the tubes is connected to the pipe nipple that then leads to the escape cage.
False bottoms for rat Barnes Maze These were custom made of ABS plastic and vacuum molded for the rat maze apparatus.
Circular aluminum wall/barrier (50 cm high) around the maze Ace Hardware, Columbia, MO In the case of small rodents (e.g., mice), this barrier prevents them from falling off the maze; the rat apparatus generally does not require this. The wall may not be needed for laboratory mice that are relatively tame.
Support stand for maze platform top US Plastics Corp, Lima, OH 42625 The stand supports the maze platform top such that it is elevated above the floor (typically, 70-100 cm) to motivate the rodent to locate the escape cage. The stand can be constructed of any material.
White noise SleepMate Sound Conditioner,
Marpac, Rocky Point, NC		 980A Background noise may be used to block out peripheral acoustic cues that may confound Barnes Maze testing across trials and animals
Light fixtures and 300-500 W bulbs encased in aluminum shells. For example, Utilitech 500 W halogen portable work lights. Ace Hardware or Lowes Bright lights provide a mildly aversive stimulus which motivate the rodent to locate the escape cage. The lights are generally suspended ~150 cm above the maze top.
Escape cage. For small rodents, this can be a polypropylene cage (27.8 cm x 7.5 cm x 13 cm). Ancare, Bellmore, NY N40 PP The rat escape cage here was custom built and has a ramp leading into the escape cage.
Opaque tube (rats only) (27 cm diameter; 23 cm height) with a piece of thick cardboard to cover the top. The tube is placed in the center of the maze and the rat is placed into the tube from the top which is covered with the cardboard. A handle on the outside of the tube allows easier lifting of the tube, which then begins the trial. The tube can be constructed of any material, but should be opaque.
High resolution video camera (e.g., Panasonic Digital Video Camera) Panasonic, Secaucus, NJ ICV19458 The video camera is positioned overhead and records trials for later analysis.
Extra- or intra-maze geometric cues made of high quality cardboard construction paper any office supply store, such as Staples These visual cues orient the animal within the maze environment, providing cues as to the spatial location of the escape cage; in rats, extra-maze cues on the walls work well, whereas in small rodents that require a wall around the maze, intra-maze cues must be used.
Black curtain to surround the maze (small rodents only) any fabric and crafts store, such as Jo-Ann Fabrics A black curtain is used in small rodents (especially wild species, e.g. Peromyscus) to maintain attention within the maze confines.
70% Ethanol Fisher Scientific BP2818-4 After each trial, the maze top and escape cage are cleaned to eliminate potential odor cues for consecutively tested rodents.
Tracking software program, such as Ethovision, and computer with appropriate video card and substantial (1 TB or more) hard-drive space. Alternatively, videos can be recorded directly to the computer for later analysis using a program such as Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.). Noldus (Leesburg, VA) Tracking software is required to analyze trials for latency to locate the escape cage, velocity, distance traveled, time spent resting, time spent moving, time spent in the correct versus incorrect quadrants, time spent around the escape hole, number of errors or entries into incorrect holes, and overall search strategy employed to find the escape cage.
External hard drives, such as Seagate or WD, with a minimum 1-2 TB of memory Any office supply store, such as Staples. Videorecordings should be backed up in at least one separate location.
Videorecording program, e.g. WinTV program Hauppauge Computer Works, Inc.,
Hauppauge, NY		 If tracking software is not available at the time of the testing,
the trials should be video-recorded for later analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
  2. Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17, 669-682 (1979).
  3. Stewart, S., Cacucci, F., Lever, C. Which memory task for my mouse? A systematic review of spatial memory performance in the Tg2576 Alzheimer's mouse model. J. Alzheimers Dis. 26, 105-126 (2011).
  4. Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci. 87, 521-536 (2010).
  5. Brown, W. The effects of intra-maze tetanizing shock upon the learning and behavior of the rat in a multiple-T maze. J. Genet. Psychol. 76, 313-322 (1950).
  6. Morris, R. Development of a water-aze procedure for studying sptial learning in the rat. J. Neurosci. Methods. 11, 47-60 (1984).
  7. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psychol. 93, 74-104 (1979).
  8. Jasarevic, E., Williams, S. A., Roberts, R. M., Geary, D. C., Rosenfeld, C. S. Spatial navigation strategies in Peromyscus: a comparative study. Anim. Behav. 84, 1141-1149 (2012).
  9. Jasarevic, E., et al. Disruption of adult expression of sexually selected traits by developmental exposure to bisphenol A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 11715-11720 (2011).
  10. Williams, S. A., et al. Effects of developmental bisphenol A exposure on reproductive-related behaviors in California mice (Peromyscus californicus): A monogamous animal model. PLoS ONE. 8, (2013).
  11. Ferguson, S. A., Law, C. D., Abshire, J. S. Developmental treatment with bisphenol A causes few alterations on measures of postweaning activity and learning. Neurotoxicol. Teratol. 34, 598-606 (2012).
  12. Popovic, N., Madrid, J. A., Rol, M. A., Caballero-Bleda, M., Popovic, M. Barnes maze performance of Octodon degus is gender dependent. Behav. Brain Res. 212, 159-167 (2010).
  13. Jasarevic, E., et al. Sex and dose-dependent effects of developmental exposure to bisphenol A on anxiety and spatial learning in deer mice (Peromyscus maniculatus bairdii) offspring. Horm. Behav. 63, 180-189 (2013).
  14. Brown, S., Strausfeld, N. The effect of age on a visual learning task in the American cockroach. Learn. Mem. 16, 210-223 (2009).
  15. Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata. Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).
  16. Ladage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. Spatial memory: are lizards really deficient. Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).
  17. Languille, S., Aujard, F., Pifferi, F. Effect of dietary fish oil supplementation on the exploratory activity, emotional status and spatial memory of the aged mouse lemur, a non-human primate. Behav. Brain Res. 235, 280-286 (2012).
  18. Patil, S. S., Sunyer, B., Hoger, H., Lubec, G. Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water. Behav. Brain Res. 198, 58-68 (2009).
  19. Koopmans, G., Blokland, A., van Nieuwenhuijzen, P., Prickaerts, J. Assessment of spatial learning abilities of mice in a new circular maze. Physiol. Behav. 79, 683-693 (2003).
  20. Holmes, A., Wrenn, C. C., Harris, A. P., Thayer, K. E., Crawley, J. N. Behavioral profiles of inbred strains on novel olfactory, spatial and emotional tests for reference memory in mice. Genes Brain Behav. 1, 55-69 (2002).
  21. Youn, J., et al. Finding the right motivation: genotype-dependent differences in effective reinforcements for spatial learning. Behav. Brain Res. 226, 397-403 (2012).
  22. Barrett, G. L., Bennie, A., Trieu, J., Ping, S., Tsafoulis, C. The chronology of age-related spatial learning impairment in two rat strains, as tested by the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 533-538 (2009).
  23. Prut, L., et al. Aged APP23 mice show a delay in switching to the use of a strategy in the Barnes maze. Behav. Brain Res. 179, 107-110 (2007).
  24. Kennard, J. A., Woodruff-Pak, D. S. Age sensitivity of behavioral tests and brain substrates of normal aging in mice. Front. Aging Neurosci. 3, 9 (2011).
  25. Stouffer, E. M., Yoder, J. E. Middle-aged (12 month old) male rats show selective latent learning deficit. Neurobiol. Aging. 32, 2311-2324 (2011).
  26. Barreto, G., Huang, T. T., Giffard, R. G. Age-related defects in sensorimotor activity, spatial learning, and memory in C57BL/6 mice. J. Neurosurg. Anesthesiol. 22, 214-219 (2010).
  27. Barnes, C. A., McNaughton, B. L. An age comparison of the rates of acquisition and forgetting of spatial information in relation to long-term enhancement of hippocampal synapses. Behav. Neurosci. 99, 1040-1048 (1985).
  28. Bach, M. E., et al. Age-related defects in spatial memory are correlated with defects in the late phase of hippocampal long-term potentiation in vitro and are attenuated by drugs that enhance the cAMP signaling pathway. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 5280-5285 (1999).
  29. O'Leary, T. P., Brown, R. E. Visuo-spatial learning and memory deficits on the Barnes maze in the 16-month-old APPswe/PS1dE9 mouse model of Alzheimer's disease. Behav. Brain Res. 201, 120-127 (2009).
  30. Reiserer, R. S., Harrison, F. E., Syverud, D. C., McDonald, M. P. Impaired spatial learning in the APPSwe + PSEN1DeltaE9 bigenic mouse model of Alzheimer's disease. Genes Brain Behav. 6, 54-65 (2007).
  31. Yassine, N., et al. Detecting spatial memory deficits beyond blindness in tg2576 Alzheimer mice. Neurobiol. Aging. 34, 716-730 (2013).
  32. Walker, J. M., et al. Spatial learning and memory impairment and increased locomotion in a transgenic amyloid precursor protein mouse model of Alzheimer's disease. Behav. Brain Res. 222, 169-175 (2011).
  33. Banaceur, S., Banasr, S., Sakly, M., Abdelmelek, H. Whole body exposure to 2.4 GHz WIFI signals: effects on cognitive impairment in adult triple transgenic mouse models of Alzheimer's disease (3xTg-AD). Behav. Brain Res. 240, 197-201 (2013).
  34. Fedorova, I., Hussein, N., Baumann, M. H., Di Martino, C., Salem, N. An n-3 fatty acid deficiency impairs rat spatial learning in the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 196-205 (2009).
  35. King, M. R., Anderson, N. J., Guernsey, L. S., Jolivalt, C. G. Glycogen synthase kinase-3 inhibition prevents learning deficits in diabetic mice. J. Neurosci. Res. 91, 506-514 (2013).
  36. Enhamre, E., et al. The expression of growth hormone receptor gene transcript in the prefrontal cortex is affected in male mice with diabetes-induced learning impairments. Neurosci. Lett. 523, 82-86 (2012).
  37. Agrawal, R., Gomez-Pinilla, F. Metabolic syndrome' in the brain: deficiency in omega-3 fatty acid exacerbates dysfunctions in insulin receptor signalling and cognition. J. Physiol. 590, 2485-2499 (2012).
  38. Li, J., Deng, J., Sheng, W., Zuo, Z. Metformin attenuates Alzheimer's disease-like neuropathology in obese, leptin-resistant mice. Pharmacol. Biochem. Behav. 101, 564-574 (2012).
  39. Teixeira, A. M., et al. Exercise affects memory acquisition, anxiety-like symptoms and activity of membrane-bound enzyme in brain of rats fed with different dietary fats: impairments of trans fat. Neuroscience. 195, 80-88 (2011).
  40. Steinman, M. Q., Crean, K. K., Trainor, B. C. Photoperiod interacts with food restriction in performance in the Barnes maze in female California mice. Eur. J. Neurosci. 33, 361-370 (2011).
  41. Walton, J. C., et al. Photoperiod-mediated impairment of long-term potention and learning and memory in male white-footed mice. Neuroscience. 175, 127-132 (2011).
  42. Wong-Goodrich, S. J., et al. Voluntary running prevents progressive memory decline and increases adult hippocampal neurogenesis and growth factor expression after whole-brain irradiation. Cancer Res. 70, 9329-9338 (2010).
  43. Holscher, C. Stress impairs performance in spatial water maze learning tasks. Behav. Brain Res. 100, 225-235 (1999).
  44. Harrison, F. E., Hosseini, A. H., McDonald, M. P. Endogenous anxiety and stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks. Behav. Brain Res. 198, 247-251 (2009).
  45. Sunyer, B., Patil, S., Hoger, H., Lubec, G. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in mice. Nat. Protoc. , (2007).
  46. Takeuchi, H., et al. P301S mutant human tau transgenic mice manifest early symptoms of human tauopathies with dementia and altered sensorimotor gating. PLoS ONE. 6, (2011).
  47. Mathis, C., Bott, J. B., Candusso, M. P., Simonin, F., Cassel, J. C. Impaired striatum-dependent behavior in GASP-1-knock-out mice. Genes Brain Behav. 10, 299-308 (2011).
  48. Lewejohann, L., et al. Role of a neuronal small non-messenger RNA: behavioural alterations in BC1 RNA-deleted mice. Behav. Brain Res. 154, 273-289 (2004).
  49. Raber, J., et al. Radiation-induced cognitive impairments are associated with changes in indicators of hippocampal neurogenesis. Radiat. Res. 162, 39-47 (2004).
  50. Harrison, F. E., Reiserer, R. S., Tomarken, A. J., McDonald, M. P. Spatial and nonspatial escape strategies in the Barnes maze. Learn. Mem. 13, 809-819 (2006).
  51. Vorhees, C. V. Methods for detecting long-term CNS dysfunction after prenatal exposure to neurotoxins. Drug Chem. Toxicol. 20, 387-399 (1997).
  52. Steel, R. G. Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach 3rd edn. , McGraw-Hill Higher Education. 400-428 (1996).
  53. Galea, L. A., Kavaliers, M., Ossenkopp, K. P. Sexually dimorphic spatial learning in meadow voles Microtus pennsylvanicus and deer mice Peromyscus maniculatus. J. Exp. Biol. 199, 195-200 (1996).
  54. Gubernick, D. J., Teferi, T. Adaptive significance of male parental care in a monogamous mammal. Proc. Biol. Sci. 267, 147-150 (2000).
  55. Gubernick, D. J., Alberts, J. R. The biparental care system of the California mouse, Peromyscus californicus. J. Comp. Psychol. 101, 169-177 (1987).
  56. Williams, M. T., et al. Long-term effects of neonatal methamphetamine exposure in rats on spatial learning in the Barnes maze and on cliff avoidance, corticosterone release, and neurotoxicity in adulthood. Brain Res. Dev. Brain Res. 147, 163-175 (2003).
  57. Inman-Wood, S. L., Williams, M. T., Morford, L. L., Vorhees, C. V. Effects of prenatal cocaine on Morris and Barnes maze tests of spatial learning and memory in the offspring of C57BL/6J mice. Neurotoxicol. Teratol. 22, 547-557 (2000).
  58. Pompl, P. N., Mullan, M. J., Bjugstad, K., Arendash, G. W. Adaptation of the circular platform spatial memory task for mice: use in detecting cognitive impairment in the APP(SW) transgenic mouse model for Alzheimer's disease. J. Neurosci. Methods. 87, 87-95 (1999).
  59. O'Leary, T. P., Brown, R. E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze. J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).
  60. O'Leary, T. P., Brown, R. E. Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze. Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).
  61. Bredy, T. W., Lee, A. W., Meaney, M. J., Brown, R. E. Effect of neonatal handling and paternal care on offspring cognitive development in the monogamous California mouse (Peromyscus californicus). Horm. Behav. 46, 30-38 (2004).
  62. Foster, D. J., Knierim, J. J. Sequence learning and the role of the hippocampus in rodent navigation. Curr. Opin. Neurobiol. 22, 294-300 (2012).
  63. Lipton, P. A., Eichenbaum, H. Complementary roles of hippocampus and medial entorhinal cortex in episodic memory. Neural. , 258-467 (2008).
  64. Wolbers, T., Hegarty, M. What determines our navigational abilities. Trends Cogn. Sci. 14, 138-146 (2010).

Tags

Davranış Sayı 84 mekansal navigasyon sıçan Peromyscus fareler intra-ve ekstra-labirent ipuçları öğrenme hafıza gecikme arama stratejisi motivasyon kaçış
Küçük ve Büyük Kemirgen Modelleri ile Barnes Labirent Test Stratejileri
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A.… More

Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A. Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models. J. Vis. Exp. (84), e51194, doi:10.3791/51194 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter