El Doble-H Maze: Una prueba del comportamiento robusto para el Aprendizaje y la Memoria en roedores

El objetivo general del siguiente experimento es investigar la memoria de trabajo espacial y los roedores y evaluar su estrategia de aprendizaje y comportamiento. Esto se logra construyendo primero un laberinto de doble H para evaluar el rendimiento del aprendizaje y la memoria. Como segundo paso, los animales se habitúan al entorno del laberinto antes del entrenamiento conductual.

A continuación, los animales son entrenados diariamente en el laberinto utilizando un paradigma de aprendizaje egocéntrico con el fin de desarrollar una respuesta habitual. Alternativamente, se puede utilizar un paradigma alocéntrico para desarrollar una respuesta de lugar. El paso final es evaluar la estrategia de aprendizaje del animal en una prueba de sondeo en la que se altera su posición inicial y se elimina el patrón.

Los resultados proporcionan una visión de la elección de la estrategia de aprendizaje utilizada en el laberinto basada en las grabaciones del comportamiento animal. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes, como el laberinto de radio de ocho brazos o el laberinto de agua de Morris, es que se puede adquirir rápidamente en tan solo dos días, y permite al experimentador dirigir el tipo de estrategia que debe aprender el animal. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del comportamiento, como la interacción dinámica entre los sistemas de memoria procedimental y declarativo, y cómo estos sistemas se ven afectados por diferentes modalidades de tratamiento.

El Dr. Richard Pinnell, un postdoctorado del laboratorio de sistemas neuroelectrónicos demostrará este procedimiento. El primer paso es construir el laberinto de la doble H. El laberinto consta de un callejón central interrumpido por tres brazos paralelos.

Cada pasillo tiene 20 centímetros de ancho y está rodeado por altos muros de plexiglás transparente. Las paredes se fijan con pegamento especial, por ejemplo, agri fix y tornillos, y se impermeabilizan en todos los ángulos internos. Primero, el plexiglás se corta a medida y las juntas internas se atascan.

El recubrimiento protector de plástico se retira cerca de la junta que se va a pegar y todas las partículas de polvo se eliminan con un solvente de limpieza. Los dos lados se colocan en forma de 90 grados y se usa una cinta especial para sellar los extremos y evitar fugas del pegamento. Durante el proceso de curado, el pegamento se prepara mezclando un agente polimerizante y se agita suavemente, el pegamento Croix se aplica con una jeringa accionada por aire.

A continuación, la articulación se fija e impermeabiliza y se deja curar. Se debe colocar una salida dentro del laberinto para el drenaje. Coloca el laberinto sobre una mesa que permita el acceso a todos los lados.

Se deben colocar tacos bien contrastados en las paredes circundantes. A continuación, etiquete los brazos norte y sur para orientarlos más adelante durante el análisis de vídeo. Por último, coloque una cámara sobre el laberinto para el análisis posterior a la prueba del comportamiento animal.

Enciende la cámara para grabar los movimientos del animal antes de cada prueba. Para prepararse para la fase de preentrenamiento, llene el laberinto con agua transparente hasta una altura aproximada de 17 centímetros. El pre-entrenamiento puede ocurrir un día antes o el mismo día de las sesiones de entrenamiento.

Mantenga la temperatura del agua entre 21 y 23 grados centígrados para incentivar a las ratas a buscar la plataforma de escape. Llene el laberinto con agua el día antes de la prueba para permitir que la temperatura del agua se estabilice. Independientemente de la posición inicial, bloquee siempre la entrada en el brazo opuesto con una puerta de guillotina transparente.

Cuando esté listo, suelte a la rata de la extremidad de uno de los brazos centrales. Al llegar a la plataforma de escape, permita que la rata descanse y observe su entorno durante aproximadamente 15 segundos. Administre cuatro ensayos consecutivos con al menos 10 segundos de descanso entre ensayos.

Para comenzar el entrenamiento, reubique la plataforma de escape desde su posición previa al entrenamiento al brazo elegido y agregue agua para sumergir la plataforma a un centímetro por debajo de la superficie del agua. A continuación, opaca el agua mezclando 250 gramos de leche desnatada en polvo. Primero, mezcle previamente la leche en polvo y el agua en una botella separada y distribuya esta mezcla en varios lugares alrededor del laberinto.

Agitar ayudará a alcanzar la homogeneidad en el agua del laberinto más rápido. Suelta a las ratas de un callejón central como se demostró anteriormente, asegurándote de que la entrada al brazo opuesto esté bloqueada. Una vez liberado, observe el comportamiento del animal y registre su rendimiento manualmente o con una cámara de video.

Si no se llega a la plataforma objetivo en 60 segundos, guíe suavemente a la rata a la plataforma de escape y permita que la rata descanse allí y observe su entorno. Durante aproximadamente 15 segundos, se retira la rata y se seca con una toalla antes de la siguiente prueba. Esto es importante para que las ratas no se enfríen durante los próximos cuatro días.

Sigue el protocolo básico de entrenamiento. Suelte a las ratas del brazo de inicio norte o sur en una secuencia impredecible de modo que ambos brazos se usen dos veces. Retire la plataforma de escape para realizar las pruebas de sonda el sexto día.

Suelta a la rata de un brazo diferente al que usaste durante el entrenamiento. Por ejemplo, si se libera en el brazo norte y se libera desde el brazo noreste con el brazo sureste cerrado, permita que la rata nade durante un máximo de 60 segundos. Suelte a la rata del mismo brazo de inicio para cada una de las cuatro pruebas de entrenamiento diarias.

Al sexto día, retira la plataforma de escape para el juicio de investigación. Libera a la rata de un brazo diferente al que fue liberada durante el juicio. Deja que las ratas naden durante 60 segundos.

Después de la prueba. Revise las grabaciones tomadas de la cámara superior, realice un seguimiento manual de la respuesta, las latencias, los errores iniciales y repetitivos, las primeras opciones y los tipos de respuesta. Por último, realice un análisis estadístico sobre los errores de respuesta, las latencias para alcanzar el objetivo y el tiempo dedicado al brazo objetivo.

En este diagrama, las zonas de error del laberinto se resaltan en gris y los brazos cerrados se resaltan en negro para las posiciones iniciales sur y norte. La línea sombreada representa un ejemplo de ruta de nado en la que la rata visita las cuatro zonas de error. Antes de llegar a la plataforma de escape, estas pistas de natación representativas representan el movimiento durante la prueba de sonda.

Después del entrenamiento alocéntrico, después del entrenamiento egocéntrico, las ratas se entrenan para comenzar desde la pantalla del brazo norte o sur, principalmente respuestas procedimentales cuando su posición inicial se desplaza hacia la izquierda. Sin embargo, las ratas que tenían su brazo inicial girado 180 grados, mostraron una mayor cantidad de respuestas de lugar. Las respuestas que se colocaron o las respuestas de procedimiento se designaron como otras pistas de natación típicas se muestran tanto para los grupos de lesiones del hipocampo ventral simulado como para los neonatales durante la fase de entrenamiento.

Observe la diferencia en el rendimiento. Para la cuarta prueba de entrenamiento durante la sesión de sondeo, el brazo de inicio original se cerró y las ratas fueron liberadas del brazo suroeste. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en menos de cinco minutos si se realiza correctamente.

Al intentar este procedimiento, es importante recordar cambiar el agua de la leche todos los días, de lo contrario, se volverá rancia. Desde su desarrollo, este procedimiento ha allanado el camino para que los investigadores en el campo del comportamiento exploren los sistemas de memoria procedimental y declarativa en animales despiertos.