28 octobre 2015
L'Open-champ Tour Maze (OFTM) est un labyrinthe créé pour étudier les mécanismes comportementaux et neuronaux de l'apprentissage spatial (par exemple, ou la réponse place--learning) chez les rats. Ce labyrinthe est particulièrement utile pour les expérimentateurs qui veulent utiliser un paradigme de labyrinthe non stressant pour enquêter sur l'apprentissage spatial dans leurs recherches.
L'objectif général de cette procédure est d'entraîner des rats à la tâche du labyrinthe en tour champ ouvert. Cela est réalisé en premier lieu en construisant l'appareil de labyrinthe. La deuxième étape consiste à apparier, loger et manipuler les rats.
Ensuite, les rats s'acclimatent au labyrinthe et sont pré-formés à celui-ci. La dernière étape consiste à appliquer des procédures d'entraînement et de test par réponse ou par lieu. En définitive, le pourcentage de réponses correctes au premier essai pour chaque rat est enregistré afin de déterminer son taux et son degré d'apprentissage dans le labyrinthe.
Le principal avantage de cette technique par rapport aux labyrinthes existants est que le labyrinthe en tour sur champ ouvert constitue une tâche répétitive non aversive. Ainsi, le stress est éliminé en tant que variable interférente potentielle. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences comportementales, telles que les effets des hormones sur les processus d'apprentissage et de mémoire.
En l'absence de stress, bien que cette méthode puisse fournir des informations sur les mécanismes neuronaux de l'apprentissage et de la mémoire chez le rat adulte, elle peut être utilisée avec d'autres systèmes modèles tels que les souris et les rongeurs d'âges différents. Après avoir construit le labyrinthe circulaire, décorez la surface intérieure à l'aide de quatre motifs distincts en noir et blanc.
Ensuite, construisez quatre tours alimentaires et fixez-les solidement au sol du labyrinthe. En outre, construisez trois tours d'entraînement préalable et fixez-les avec du ruban adhésif pour utilisation. Pendant la phase d'entraînement préalable, collez des récipients alimentaires en plastique noir sur le dessus de chaque tour alimentaire, puis placez sur chaque récipient un couvercle à vis muni de trois petits trous d’aération.
Enfin, suspendez une ampoule de 60 watts pour éclairer faiblement la pièce du labyrinthe et fixez une caméra vidéo au plafond afin d'enregistrer les séances pour une analyse ultérieure avant l'entraînement. Chaque expérimentateur doit manipuler tous les rats pendant une journée, et ce pendant un total de sept jours. Pour motiver les rats à récupérer les récompenses, placez-les sous un régime alimentaire restreint autorisant une heure d'alimentation libre par jour.
Loger par deux des rates femelles pendant toute la durée de l'expérience afin de favoriser des niveaux d'anxiété plus faibles. Pour commencer la procédure d'entraînement préalable, placer une récompense alimentaire dans chaque cupule non bouchée des sept tours. Lorsque prêt, placer une rate dans le labyrinthe à un emplacement aléatoire et laisser l'animal explorer jusqu'à ce qu'elle trouve et consomme les sept récompenses alimentaires.
Si le rat n'obtient pas toutes les récompenses alimentaires dans les 10 minutes, retirez-le du labyrinthe et répétez cette procédure le jour suivant. Si un rat n'obtient pas et ne consomme pas les sept récompenses alimentaires au cours des deux premiers jours, accordez-lui des séances supplémentaires de 30 minutes jusqu'à ce que les récompenses alimentaires soient récupérées. Commencez par attribuer à chaque rat deux des quatre emplacements de départ.
Compensez le type de position initiale en fonction de l'apprentissage : la bonne tour pour les apprentis orientés lieu, et le bon virage pour les apprentis orientés réponse. Au début de chaque journée d'entraînement, allumez une machine à bruit, ouvrez le logiciel d'enregistrement vidéo, appâtez les quatre tours et recouvrez trois des quatre coupelles à nourriture, en laissant la récompense alimentaire sur la tour correcte découverte. Une fois prêt, démarrez l'enregistrement vidéo et placez le rat dans le labyrinthe à son emplacement de départ attribué.
Se placer derrière un rideau pour observer le comportement du rat sur un écran d'ordinateur immédiatement après qu'il a récupéré la récompense. Ou, après trois minutes, retirer le rat et arrêter l'enregistrement vidéo. L'apprentissage suppose la résolution du labyrinthe en trouvant un emplacement précis.
En utilisant des indices spatiaux, utilisez toujours la même tour à nourriture correcte et placez le rat dans l'un des deux emplacements de départ. Par exemple, appâtez la tour D et relâchez le rat depuis l'emplacement de départ deux ou trois pour les rats apprenant par réponse. Changez la tour à nourriture correcte selon l'emplacement de départ, car les rats apprenant par réponse résolvent le labyrinthe en apprenant à effectuer un virage spécifique, indépendamment de leur position de départ dans le labyrinthe.
Par exemple, placez l'appât dans la tour D et relâchez le rat à partir de la position de départ trois, ou placez l'appât dans la tour B et relâchez ce même rat à partir de la position de départ deux. Administrez 48 essais d'entraînement répartis sur 12 jours, avec quatre essais par jour. Une fois que tous les rats atteignent leur niveau asymptotique, effectuez un test de changement de position de départ pour évaluer la persistance du comportement appris.
Compenser d'abord de manière équilibrée le nouvel emplacement. Démarrer les positions pour chaque rat. Ensuite, suivre les procédures pour chaque essai d'entraînement démontré précédemment avec les nouveaux points de départ.
Pour un rat ayant appris un emplacement et initialement relâché depuis l'emplacement deux ou trois, placer le rat dans l'un des nouveaux emplacements de départ, un ou quatre, tout en continuant à stimuler la Tour D afin d'obtenir une réponse. Rat ayant appris à tourner à droite et initialement relâché depuis les emplacements deux ou trois. Placer le rat dans l'un des nouveaux emplacements de départ, un ou quatre, et appâter respectivement la Tour A ou la Tour C.
Administrer huit. Commencer les essais du test de changement de lieu sur deux jours avec quatre essais par jour. Un expérimentateur novateur, aveugle aux groupes de traitement, doit évaluer les essais filmés.
Commencez par compter le nombre de tentatives qu’un rat effectue pour trouver la bonne tour lors de chaque essai. Ensuite, calculez la probabilité qu’un rat trouve la récompense lors de son premier choix au cours de chaque journée d’entraînement. Construisez des courbes d’apprentissage en utilisant ce pourcentage sur l’ensemble des journées d’entraînement.
Enfin, exclure les rats de l'analyse si leur performance au cours des essais ne parvient pas à atteindre un ensemble prédéfini de critères. Les rats ayant reçu un remplacement cyclique d'estradiol ont nécessité moins d'essais pour atteindre les critères d'acquisition durant l'apprentissage de lieu. Bien que les taux d'apprentissage par réponse aient été similaires entre les groupes de traitement, les niveaux de performance se sont améliorés tout au long des essais d'entraînement durant la formation spatiale pour tous les groupes de traitement.
Cependant, les rats ayant reçu un traitement cyclique à l'estradiol ont montré des pourcentages plus élevés de choix corrects au premier essai, et leurs performances globales se sont également améliorées tout au long de l'entraînement comportemental pour tous les groupes traités. Dans ce cas, le type de traitement n'a eu aucun effet significatif sur la vitesse d'apprentissage de la réponse. Après avoir changé l'emplacement de départ, les sujets ont été initialement désorientés, indépendamment du traitement.
Cependant, la différence de performance entre les rats traités au véhicule et ceux traités à l'estradiol s'est accrue. Lors du deuxième bloc d'essais, tous les rats sont revenus aux niveaux du test de Prewitt lorsqu'ils ont été entraînés ultérieurement à partir de leur position de départ initiale. Les rats apprenant par réponse ont présenté un déficit lorsqu'ils ont été soumis au test avec changement de position de départ. Toutefois, les comparaisons par paires ont révélé que la performance des rats traités à l'estradiol était ramenée aux niveaux de Prewitt.
Lors du deuxième bloc d'essais, tous les rats sont revenus à des niveaux de performance équivalents au test de Prewitt lorsqu'ils ont été testés ultérieurement avec leur position de départ initiale. Lors de la mise en œuvre de cette procédure, il est important de veiller à maintenir constantes les conditions de l'expérience tout au long de sa durée et d'éviter de stresser les rats lors de leur manipulation.
Après avoir suivi cette procédure, d'autres méthodes telles que la chirurgie stéréotaxique et l'administration de médicaments peuvent être réalisées afin d'identifier les régions cérébrales importantes pour l'acquisition, l'expression et la rétention de l'apprentissage de la réponse et de l'apprentissage topographique. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'entraîner et de tester des rats adultes dans le labyrinthe en tour sur champ ouvert.
Consultez la transcription complète et accédez à des milliers de vidéos scientifiques
Le labyrinthe en tour en champ ouvert (OFTM) est conçu pour étudier les mécanismes comportementaux et neuronaux de l'apprentissage spatial chez les rats. Ce paradigme de labyrinthe non stressant permet aux chercheurs d'explorer à la fois l'apprentissage par lieu et l'apprentissage par réponse.
Le paradigme du labyrinthe en tour en champ ouvert (OFTM) permet une évaluation précise des mécanismes d'apprentissage spatial chez les rongeurs dans des conditions non stressantes, soutenant directement la validation ciblée en recherche neurocomportementale. En isolant les stratégies d'apprentissage par lieu et par réponse, l'OFTM offre une confiance prédictive pour les études mécanistiques de la fonction cognitive et des effets hormonaux, éclairant ainsi les décisions prises en phase précoce dans le développement de médicaments du système nerveux central.
Le paradigme OFTM s'inscrit dans la continuité entre la découverte précoce et la validation préclinique, en soutenant les tests d'hypothèses et les études mécanistiques avant l'identification d'un composé candidat.