Conception expérimentale à l’intérieur du sujet à l’aide d’une tâche d’emplacement d’objet chez le rat

La tâche de localisation de l’objet nous permet d’étudier divers mécanismes de formation ou de rétention de la mémoire spatiale en tirant parti du comportement exploratoire spontané chez les rongeurs. Ce protocole permet la répétition d’une tâche de localisation d’objet jusqu’à quatre fois, ce qui contribue à augmenter la puissance statistique et l’efficacité et la production d’études impliquant des interventions chirurgicales. Pour commencer, obtenez une arène carrée en plastique dur opaque et non poreux d’une largeur minimale de 60 centimètres et d’une hauteur de 50 centimètres.

Pour un enregistrement réussi des mouvements des rats par le logiciel automatisé, assurez-vous que la couleur du sol contraste avec celle du rat. Placez l’arène soit à l’intérieur d’une boîte, soit sur une plate-forme fermée par un rideau. Pour créer un contexte, insérez une deuxième couche de murs insérables de différentes couleurs ou motifs dans l’arène.

Accrochez des repères spatiaux 3D qui ont des formes géométriques distinctes et des couleurs suffisamment hautes pour que les rats ne puissent pas les atteindre. Attachez différentes paires d’objets non poreux, non à croquer et faciles à nettoyer avec des formes géométriques et des textures distinctes au sol de l’arène. Remplissez un seau de forme non carrée avec du matériel de literie.

Placez au hasard cinq à 10 objets de formes et de tailles différentes, qui sont différents des objets qui vont être utilisés dans l’expérience dans le seau. Pour la première séance, apportez toutes les cages de la maison dans la salle d’expérience et laissez les rats s’habituer à la pièce et s’installer pendant au moins 30 minutes. Mettez deux à quatre rats de la même cage ensemble dans le seau pendant environ 20 minutes.

Nettoyez le seau en enlevant toute matière fécale entre chaque groupe de rats. Mettez tous les rats dans leurs cages et retournez-les dans la pièce d’habitation. Pour la deuxième séance, apportez toutes les cages dans la salle d’expérimentation et laissez agir pendant au moins 30 minutes.

Mettez chaque rat individuellement dans le seau pendant 10 minutes. Replacez le rat dans la cage de la maison et nettoyez le seau après chaque rat. Lorsque vous avez terminé, retournez toutes les cages dans la pièce de logement.

Pour la quatrième séance, apportez toutes les cages dans la salle d’expérimentation et laissez agir pendant au moins 30 minutes. Placez deux à quatre rats de la même cage ensemble dans l’arène vide sans contexte ni repère spatial pendant 20 minutes. Replacez tous les rats dans la cage de la maison et essuyez l’arène avec 70% d’éthanol après chaque groupe de rats.

Modifiez l’arène vide pour créer le premier contexte sans mettre les objets dans l’arène. Pour la première séance d’accoutumage contextuel, amenez toutes les cages dans la salle d’expérimentation et partez pendant au moins 30 minutes. Démarrez l’enregistreur, puis placez le premier rat au centre de l’arène et laissez le rat explorer l’arène pendant 10 minutes.

Ensuite, arrêtez l’enregistreur et replacez le rat dans la cage de la maison. Retournez toutes les cages dans la pièce de logement lorsque vous avez terminé. Pour chaque rat, répétez ce processus pendant les sessions deux et trois sur deux jours consécutifs, de sorte qu’il y ait trois séances d’accoutumabilité du contexte par rat au total.

Apportez toutes les cages dans la salle d’expérimentation et laissez agir pendant au moins 30 minutes. En utilisant le calendrier préparé à l’avance, placez la première paire d’objets identiques aux endroits désignés à l’aide de tapis collants ou de ruban adhésif double face. Démarrez l’enregistreur et placez le premier rat dans l’arène à une distance égale de chaque objet faisant face à un mur ou à un coin qui n’est occupé par aucun objet.

Pour un encodage faible, laissez le rat explorer l’arène et les objets pendant 20 minutes pour un seul essai. Pour un codage fort, permettez au rat d’explorer pendant cinq minutes avec trois essais pour le même rat. Arrêtez l’enregistreur.

Replacez le rat dans la cage de la maison, retirez les objets et essuyez l’arène avec de l’éthanol après chaque enregistrement. Apportez toutes les cages dans la salle d’expérience, en laissant suffisamment de temps avant le premier test pour que les rats puissent être laissés pendant au moins 30 minutes. Placez les objets dans les emplacements désignés.

Démarrez l’enregistreur et placez le premier rat dans l’arène face à un mur ou à un coin qui n’est occupé par aucun objet. Laissez le rat explorer l’arène et les objets pendant cinq minutes. Replacez le rat dans la cage de la maison.

Retirez les objets et essuyez soigneusement les objets et l’arène avec de l’éthanol à 70%. Répétez l’enregistrement pour chaque rat, puis retournez les cages dans la salle de logement. Pour chaque rat, notez le temps d’exploration de chaque objet dans les essais d’encodage et de test.

Score des essais d’encodage pour toute la durée et aux essais de test pendant deux minutes, pour une meilleure performance de discrimination. Calculer le pourcentage d’exploration pour chaque objet ou l’indice de discrimination pour chaque rat et calculer les valeurs moyennes pour les groupes. Utilisez un test T à un échantillon pour détecter une préférence significative au-dessus du niveau de chance.

Le protocole d’encodage solide a conduit à la préférence pour l’objet au nouvel emplacement avec un pourcentage d’exploration moyen significativement plus élevé que le niveau de chance de 50% dans les tests avec des retards d’une heure et de 24 heures. Le faible protocole d’encodage a produit une augmentation significative de la préférence pour l’objet à l’emplacement nouveau, par rapport au niveau de hasard dans les tests avec un délai d’une heure, mais pas un délai de 24 heures. Un avantage significatif de ce protocole est qu’il peut être effectué quatre fois en utilisant quatre contextes distincts avec la même cohorte de rats.

Les résultats d’une façon possible d’utiliser le contrepoids avec deux groupes expérimentaux de mémoire d’une heure et de mémoire de 24 heures sont démontrés ici. Les deux groupes ont été contrebalancés par rapport aux contextes un et deux, ce qui a été répété dans deux autres contextes, trois et quatre. Les résultats de ces quatre contextes sont présentés individuellement où la mémoire de chaque groupe expérimental a été évaluée en comparant la préférence au niveau de hasard dans chaque contexte.

Aucune différence significative n’a été détectée entre les quatre contextes. Pour une meilleure représentation et une comparaison des données par sujet, les résultats de deux contextes contrebalancés ont été combinés et comparés à l’aide de la comparaison au sein des sujets, à savoir le test T apparié. Puisque cette tâche repose sur la curiosité que la manipulation et l’accoutumante sont cruciales pour que l’animal ne soit pas submergé ou effrayé pendant le test.

D’autres manipulations telles que l’intervention pharmacologique et optogénétique peuvent être mises en œuvre dans ce protocole, ainsi que l’imagerie in vivo pour étudier les souvenirs à court et à long terme et pour améliorer ou altérer ces souvenirs.