Une tâche de mémoire de travail spatiale appétitive pour des souris dans un labyrinthe radial semi-automatisé à 8 bras, réduisant l’association de mémoire effrayante dans le labyrinthe

La plupart des expériences comportementales sur les rongeurs sont à l’origine conçues pour les rats. Avec les avantages récents du génie génétique, les chercheurs effectuent souvent des expériences de comportement avec des souris, en utilisant des protocoles établis pour les rats. En raison des différences de comportement entre les rats et les souris, vous devez parfois modifier le protocole pour les souris. Dans cette vidéo, nous décrivons un protocole pour tester la mémoire de travail spatiale chez la souris. La mémoire de travail est un processus cognitif qui peut retenir une quantité limitée d’informations pendant une courte période pendant qu’elle est manipulée et utilisée dans la planification et l’exécution d’une tâche mentale. Il est en corrélation avec les mesures de l’intelligence fluide chez l’homme et est important pour l’apprentissage. Par conséquent, la mémoire de travail est un sujet d’étude important à part entière.

[Instructeur] Installez de nouvelles cages, en utilisant des matériaux de nidification standard pour une nouvelle expérience. Mettez de la sciure de litière neuve, du tunnel de papier papier, des bandes d’emboîtement en papier et un bloc d’occlusion en bois dans la nouvelle cage. Placez la trémie du capot et fermez le couvercle. Guidez la souris jusqu’au tunnel de papier, fourni à la main dans la cage domestique. Soulevez doucement la souris de la cage groupée à l’aide du tunnel de papier. Mettez la souris sur votre main et maintenez-la à hauteur de poitrine pendant plusieurs secondes. Vous pouvez également laisser la souris grimper sur votre main. Ne prenez jamais les souris par la queue. Manipuler les animaux avec un minimum de stress est essentiel pour les expériences comportementales. Il est également important d’habituer les souris à l’expérimentateur. Attrapez la souris en utilisant la même méthode de manipulation. Placez la souris sur la balance pour le suivi du poids corporel et enregistrez son poids corporel. Après la pesée, placez la souris dans la nouvelle cage préparée précédemment. Assurez-vous de ne pas effrayer les souris en se déplaçant rapidement ou en émettant de gros sons lors de la manipulation des souris. Sinon, les souris peuvent sauter de la balance ou de la main. Mettez les souris sur cette restriction de quantité pendant une semaine avant l’exposition à l’appareil. Contrôlez la quantité de nourriture standard pour les motiver à fouiller le labyrinthe à la recherche de récompenses alimentaires, qui sont du lait concentré dilué et sucré, pendant l’expérience. Mettez deux à trois grammes de nourriture standard dans la cage et maintenez leur poids corporel entre 85 et 90 % de leur poids corporel de départ tout au long de l’expérience. Également à ce stade, fournissez un millilitre de lait concentré dilué dans le petit gobelet en plastique de la cage domestique pour habituer les souris à celui-ci. Observez-les s’ils en mangent pendant un certain temps, en vous assurant que la souris ne montre pas de néophobie alimentaire. Amenez lentement les souris dans la salle de test de comportement sur le chariot. Ensuite, réglez l’éclairage de la pièce, en éclairant le hub central dans le répertoire à 80 lux avec des ampoules blanc chaud et jouez le bruit blanc à 70 décibels, mesuré au hub central. Laissez les souris tranquilles pendant cinq minutes avant de commencer l’expérience. L’habituation, première étape. Le contrôle du labyrinthe est configuré pour permettre à la souris d’explorer le labyrinthe avec des portes actionnées par le logiciel de suivi de la souris. Cette étape consiste à loger les souris aux mouvements de la porte et à leurs sons. Démarrez votre essai et l’enregistrement vidéo en cliquant sur le bouton de démarrage du logiciel, puis amenez la souris dans le labyrinthe et placez la souris dans le hub central. Continuez à surveiller le comportement de la souris. Il n’y a pas de récompense alimentaire dans le labyrinthe. La souris peut visiter n’importe quel bras, et autant de fois que ce soit, à sa guise. Les portes sont contrôlées sans perturber les mouvements de la souris pendant 30 minutes. Continuez jusqu’à ce que 30 minutes se soient écoulées. Après l’essai, récupérez la souris dans un bras et remettez-la dans la cage de la maison. Nettoyez le labyrinthe pour la prochaine souris. Faites-le pour chaque souris à tour de rôle pendant deux jours. Deuxième étape de l’arbitrage. Le contrôle du labyrinthe est réglé pour permettre à la souris d’explorer librement le labyrinthe sans qu’une porte ne soit actionnée, et de trouver des récompenses alimentaires dans les puits de nourriture à l’extrémité des bras. Cette étape encourage les souris à explorer librement le labyrinthe pour obtenir des récompenses alimentaires. Placez 70 microlitres de la récompense dans chaque puits de capuche. Ne le donnez plus dans les cages de la maison, de l’habitation, deuxième étape. Démarrez un essai et l’enregistrement vidéo en cliquant sur le bouton de démarrage du logiciel, puis amenez la souris dans le labyrinthe. Observez le comportement de la souris. Au cours de cette étape, les souris se déplacent lentement, semblent être prudentes et peuvent retourner à la nourriture plusieurs fois. Continuez jusqu’à ce que la souris pénètre dans chaque bras au moins deux fois ou 30 minutes écoulées. Après l’essai, récupérez la souris dans un bras et remettez-la dans la cage de la maison. Nettoyez le labyrinthe pour la prochaine souris. Faites-le pour chaque souris à tour de rôle deux fois par jour pendant deux jours. Troisième étape de l’habitation. Le contrôle du labyrinthe est configuré pour permettre à la souris de s’habituer à la combinaison des étapes un et deux. Les souris sont autorisées à entrer dans chaque bras au moins une fois. Appâtez tous les puits de nourriture avec 70 microlitres de la récompense. Démarrez l’essai et l’enregistrement vidéo en cliquant sur le bouton de démarrage du logiciel, puis amenez la souris dans le labyrinthe. Observez le comportement de la souris. Continuez jusqu’à ce que la souris pénètre dans chaque bras au moins une fois ou 30 minutes plus tard. Après l’essai, récupérez la souris dans un bras et remettez-la dans la cage de la maison. Nettoyez le labyrinthe pour la prochaine souris. Faites-le pour chaque souris à tour de rôle, deux fois par jour pendant deux jours. Comme vous pouvez le voir dans ce panneau, les souris visitent plus de bras au fil du temps. Le sixième jour d’habitation, les souris entrent dans chaque bras au moins une fois dans les sept à 15 minutes et passent une période de temps similaire dans chaque bras, ce qui indique que les animaux sont habitués au labyrinthe et sont prêts pour la tâche. Cette tâche de mémoire de travail spatiale se compose de trois parties en un seul essai. Les souris passent par la course forcée, le confinement de cinq secondes dans le moyeu central, puis une course libre. Dans la course forcée, quatre bras sont choisis de manière pseudo-aléatoire et présentés à la souris un par un. Pendant la course libre, les souris doivent se rappeler quels bras elles ont visités lors de la course forcée de l’essai pour la collecte la plus efficace des quatre récompenses restantes. Le labyrinthe est configuré pour suivre le schéma montré dans l’écran précédent, et chacun doit passer par le même ensemble de bras forcés dans l’épreuve du tour. Les souris font six essais par jour pendant neuf jours Avant de commencer un essai, appâtez tous les bras avec 40 microlitres de récompense. Placez la récompense dans chaque aliment bien près du hub central pour que les souris ne puissent pas voir depuis le hub central. Démarrez une version d’essai et un enregistrement vidéo en cliquant sur le bouton de démarrage du logiciel. Amenez la souris au centre du labyrinthe sans causer de stress à la souris. L’essai sera automatiquement lancé après cinq secondes de confinement dans le hub central. Pendant les cinq secondes de confinement, éloignez-vous du labyrinthe et asseyez-vous quelque part pas trop près du labyrinthe. Surveillez le comportement et notez la séquence de visite du bras pour marquer des points jusqu’à ce que la souris récupère toutes les récompenses. Une fois que la souris a collecté toutes les récompenses dans le labyrinthe, laissez-la visiter quatre bras supplémentaires. En faisant cela, les souris n’associeront pas le fait d’être prises dans le hub central où il est important pour les souris de décider où aller ensuite. De plus, l’achèvement de la tâche de mémoire de travail et le fait d’être intercepté ne seront pas directement associés. De plus, cela renforcera le fait que les récompenses ne sont pas réapprovisionnées dans les armes précédemment visitées. À l’arrière du quatrième bras, laissez la souris se mettre sur votre main tout en couvrant le bras avec l’autre main, et remettez la souris dans la cage de la maison. Avant de nettoyer le labyrinthe, appuyez sur la cage d’accueil de la souris suivante pour améliorer son état d’excitation avant la prochaine épreuve. Pour nettoyer le labyrinthe, utilisez un pinceau, un mouchoir humide et deux mouchoirs secs. Utilisez un pinceau pour enlever les excréments de souris. Essuyez d’abord le labyrinthe avec un chiffon sec pour éliminer toute trace de lait condensé. Essuyez le sol du labyrinthe avec un chiffon humide. Séchez le labyrinthe avec un tissu sec et passez à l’épreuve suivante. Le score de réussite quotidien est calculé comme quatre divisé par le nombre total d’entrées de bras, et le taux de réussite moyen atteint environ 80 % le dernier jour de l’expérience. Le score du ratio d’essai parfait est calculé comme un nombre d’essais parfaits divisé par six et atteint au-dessus de 60 % le dernier jour de l’expérience. Sélectionnez l’analyse de la vitesse, de la distance et de l’accélération de la souris sur le logiciel et analysez-les. Assurez-vous d’exclure les quatre visites de bras supplémentaires de ces analyses. Mesurez également la durée des quatre visites de bras supplémentaires. La distance devrait se raccourcir avec le temps. La vitesse et l’accélération doivent être plates, et la durée des quatre visites supplémentaires des bras doit s’allonger avec le temps s’ils apprennent bien leur tâche.

Lors de la réalisation de cette expérience, il est crucial de familiariser les souris avec l’expérimentateur et d’habituer les souris à l’environnement de la salle expérimentale, ce qui devrait minimiser le stress des souris.

Ce protocole est simple d’utilisation et fiable pour la reproduction des données. Étant donné que le labyrinthe est semi-automatisé, ce protocole n’exige pas beaucoup de main-d’œuvre et s’applique à l’imagerie de laboratoire et à l’électrophysiologie. Ce protocole est un outil puissant pour étudier la mémoire de travail spatiale.