28 de octubre de 2015
El Open de campo Torre Maze (OFTM) es un laberinto creado para estudiar los mecanismos de comportamiento y neurales de aprendizaje espacial (por ejemplo, colocación o la respuesta-learning) en ratas. Este laberinto es especialmente útil para los experimentadores que quieran utilizar un paradigma laberinto no estresante para investigar el aprendizaje espacial en sus investigaciones.
El objetivo general de este procedimiento es entrenar a ratas en la tarea del laberinto en torre de campo abierto. Esto se logra primero construyendo el aparato del laberinto. El segundo paso consiste en emparejar, alojar y manipular a las ratas.
A continuación, las ratas se aclimatan y se entrenan previamente en el laberinto. El paso final consiste en administrar los procedimientos de entrenamiento y prueba de respuesta o de lugar. En última instancia, se registra el porcentaje de respuestas correctas en la primera elección para cada rata con el fin de determinar su tasa y magnitud de aprendizaje en el laberinto.
La principal ventaja de esta técnica frente a los laberintos existentes es que el laberinto de torre en campo abierto es una tarea repetitiva no aversiva. Por lo tanto, se elimina el estrés como una variable interviniente potencial. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la neurociencia conductual, como qué efectos tienen las hormonas sobre los procesos de aprendizaje y memoria.
En ausencia de estrés, aunque este método puede proporcionar información sobre los mecanismos neuronales del aprendizaje y la memoria en la rata adulta. Puede utilizarse con otros sistemas modelo, como ratones y roedores de diferentes edades. Después de construir el laberinto circular, decore la superficie interior utilizando cuatro patrones distintos en blanco y negro.
A continuación, construya cuatro torres de alimento y fíjelas al piso del laberinto. Además, construya tres torres para el preentrenamiento y colóquelas con cinta adhesiva para su uso. Durante la fase de preentrenamiento, pegue vasos de alimento de plástico negro en la parte superior de cada torre de alimento, y coloque en cada vaso una tapa roscada con tres pequeños orificios de ventilación.
Por último, cuelgue una bombilla de 60 vatios para iluminar tenuemente la habitación del laberinto y monte una cámara de video digital en el techo para grabar las sesiones y analizarlas posteriormente antes del entrenamiento. Cada experimentador debe manejar el desempeño de todas las ratas durante un día, por un total de siete días. Para motivar a las ratas a obtener recompensas, colóquelas en una dieta restringida de alimento que permita una hora de alimentación libre por día.
Mantenga a las ratas hembra en jaulas dobles durante toda la duración del experimento para promover niveles más bajos de ansiedad. Para comenzar el procedimiento de preentrenamiento, coloque una recompensa alimenticia en cada copa de alimento sin tapa en las siete torres. Cuando esté listo, coloque una rata en el laberinto en una ubicación aleatoria y permita que explore hasta que encuentre y consuma las siete recompensas alimenticias.
Si la rata no recupera todas las recompensas alimenticias dentro de los 10 minutos, retírela del laberinto y repita este procedimiento al día siguiente. Si una rata no recupera y consume las siete recompensas alimenticias dentro de los primeros dos días, permítale sesiones adicionales de 30 minutos hasta que se recuperen las recompensas alimenticias. Primero, asigne a cada rata dos de cuatro ubicaciones de inicio.
Contrarreste el tipo de ubicación inicial del aprendizaje, la torre correcta para los aprendices por lugar y el giro correcto para los aprendices por respuesta. Al comienzo de cada día de entrenamiento, encienda una máquina de ruido y abra el programa de grabación de video; coloque alimento en las cuatro torres y cubra tres de las cuatro tazas de alimento, dejando expuesta la recompensa alimenticia en la torre correcta. Cuando esté listo, comience la grabación de video y coloque la rata en el laberinto en su ubicación de inicio asignada.
Muévase detrás de una cortina para observar el comportamiento de la rata en un monitor de computadora inmediatamente después de que obtenga la recompensa. O, después de tres minutos, retire a la rata y detenga la grabación de video. El aprendizaje requiere resolver el laberinto encontrando una ubicación específica.
Utilizando indicadores espaciales, utilice siempre la misma torre de alimento correcta y coloque la rata en una de dos ubicaciones iniciales. Por ejemplo, señalice la torre D y suelte la rata desde la ubicación inicial dos o tres para las ratas que aprenden por respuesta. Cambie la torre de alimento correcta según la ubicación inicial, ya que los animales que aprenden por respuesta resuelven el laberinto aprendiendo a realizar un giro específico independientemente de su ubicación inicial en el laberinto.
Por ejemplo, coloque la torre cebo D y libere la rata desde la ubicación inicial tres o la torre cebo B, y libere a esa misma rata desde la ubicación inicial dos. Administre 48 ensayos de entrenamiento a lo largo de 12 días con cuatro ensayos por día. Después de que todas las ratas alcancen su nivel asintótico, realice una prueba de intercambio de ubicación inicial para evaluar la persistencia del comportamiento aprendido.
Primero equilibre el novedoso diseño. Establezca las ubicaciones iniciales para cada rata. A continuación, siga los procedimientos para cada ensayo de entrenamiento demostrado anteriormente con las nuevas ubicaciones iniciales.
Para una rata que aprendió el lugar y que originalmente fue liberada desde la ubicación dos o tres, coloque a la rata en cualquiera de las nuevas ubicaciones iniciales, uno o cuatro, mientras continúa rociando la Torre D para obtener una respuesta. Rata que aprendió a girar a la derecha y que originalmente fue liberada desde las ubicaciones dos o tres. Coloque a la rata en cualquiera de las nuevas ubicaciones iniciales, uno o cuatro, e incentive con cebo ya sea la torre A o la C, respectivamente.
Administre ocho. Comience las pruebas del test de cambio de ubicación durante dos días con cuatro pruebas por día. Un experimentador novel ciego a los grupos de tratamiento debe calificar las pruebas grabadas en video.
Comience por registrar el número de intentos que realiza una rata para encontrar la torre correcta en cada ensayo. A continuación, calcule la probabilidad de que una rata encuentre la recompensa en su primera elección dentro de cada día de entrenamiento. Elabore curvas de aprendizaje utilizando este porcentaje a lo largo de los días de entrenamiento.
Por último, excluya a las ratas del análisis si su desempeño a lo largo de los ensayos no alcanza un conjunto predeterminado de criterios. Las ratas que recibieron reemplazo cíclico de estradiol necesitaron menos ensayos para alcanzar los criterios de adquisición durante el aprendizaje de lugar. Aunque las tasas de aprendizaje por respuesta fueron similares entre los grupos de tratamiento, los niveles de desempeño mejoraron a lo largo de los ensayos de entrenamiento durante el entrenamiento de lugar para todos los grupos de tratamiento.
Sin embargo, las ratas que recibieron el tratamiento cíclico de estradiol tuvieron porcentajes más altos de elección correcta en el primer intento, y el rendimiento general también aumentó a lo largo del entrenamiento de respuesta para todos los grupos de tratamiento. En este caso, el tipo de tratamiento no tuvo un efecto significativo sobre la tasa de aprendizaje de la respuesta. Después de cambiar la ubicación inicial, los animales presentaron inicialmente un deterioro en su desempeño, independientemente del tratamiento.
Sin embargo, la diferencia en el rendimiento entre las ratas tratadas con vehículo y las tratadas con estradiol aumentó. En el segundo bloque de pruebas, todas las ratas regresaron a los niveles del test de Prewitt cuando posteriormente se entrenaron en su ubicación de inicio original. Los aprendices por respuesta mostraron deterioro cuando se les aplicó la prueba con cambio de ubicación de inicio. No obstante, las comparaciones por pares revelaron que el rendimiento de las ratas tratadas con estradiol se recuperó hasta los niveles de Prewitt.
En el segundo bloque de prueba. Todas las ratas regresaron a los niveles de rendimiento del test de Prewitt cuando se les evaluó posteriormente con su ubicación de inicio original. Al intentar este procedimiento, es importante recordar mantener constantes las condiciones del laberinto durante toda la duración del experimento y evitar estresar a las ratas al manipularlas.
Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos como la cirugía estereotáxica y las administraciones de fármacos con el fin de identificar las regiones cerebrales importantes para la adquisición, expresión y retención del aprendizaje de respuesta y de lugar. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo entrenar y evaluar ratas adultas en el laberinto de la torre en campo abierto.
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El laberinto en torre de campo abierto (OFTM) está diseñado para estudiar los mecanismos conductuales y neuronales del aprendizaje espacial en ratas. Este paradigma de laberinto no estresante permite a los investigadores examinar tanto el aprendizaje por lugar como el aprendizaje por respuesta.
El paradigma del laberinto en torre de campo abierto (OFTM) permite una evaluación precisa de los mecanismos de aprendizaje espacial en roedores bajo condiciones no estresantes, apoyando directamente la validación de objetivos en la investigación neuroconductual. Al aislar las estrategias de aprendizaje por lugar y por respuesta, el OFTM proporciona confianza predictiva para estudios mecanicistas de la función cognitiva y los efectos hormonales, orientando decisiones tempranas en la cartera de descubrimiento de fármacos para el sistema nervioso central.
El paradigma OFTM se integra en la continuidad desde el descubrimiento temprano hasta la validación preclínica, apoyando la comprobación de hipótesis y estudios mecanicistas antes de la identificación del compuesto líder.