מבוך בארנס היבשתי נעשה שימוש נרחב כדי למדוד את יכולת ניווט המרחבי לגירויים המעטה מרתיעים תגובה. במשך ימים רצופים, ביצועים (למשל השהיה לאתר כלוב בריחה) של נבדקי ביקורת משתפרת, מעיד על למידה וזיכרון רגילים. הבדלים בין חולדות ועכברים מחייבים שינויי מנגנון ומתודולוגיה המפורטים כאן.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
בארנס מבוך אסטרטגיות בדיקה עם קטן ומודלים מכרסמים גדולים
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
למידה וזיכרון של מכרסמים מעבדה המרחבית לעתים קרובות העריכו באמצעות יכולת ניווט במבוכים, הפופולרי ביותר מהם המים וקרקע יבשה במבוכים (ברנס). הוא חשב ביצועים משופרים מעל מפגשים או ניסויים כדי לשקף את הלמידה וזיכרון של מיקום כלוב בריחה / פלטפורמה. נחשב פחות מלחיץ מ מבוכי מים, מבוך בארנס הוא עיצוב פשוט יחסית של למעלה פלטפורמה עגולה עם כמה חורים במרווחים שווים מסביב לקצה המעטפת. אבל כל אחד מהחורים בתחתית כפול או מסתיים סמיות, בעוד אחד מוביל לכלוב בריחה. גירויים המעטה מרתיעים (למשל אורות בוהקים מלמעלה) מספקים מוטיבציה לאתר את כלוב הבריחה. חביון לאתר את כלוב הבריחה ניתן למדוד במהלך הפגישה, עם זאת, נקודות קצה נוספות בדרך כלל דורשים הקלטת וידאו. מהקלטות וידאו אלו, שימוש בתוכנת מעקב אוטומטי יכול ליצור מגוון של נקודות קצה, כי הם דומים לאלו שיוצרו במבוכי מים (לדוגמא: </ Em> המרחק שעבר, מהירות / מהירות, זמן בילה ברבע הנכון, משך הזמן נע / נח, ואישור של חביון). סוג של אסטרטגית החיפוש (כלומר אקראית, סידורי, או ישירה) יכול להיות מסווג גם כן. שיטות בניית מבוך ובדיקות בארנס יכולות להשתנות למכרסמים קטנים, כגון עכברים, ומכרסמים גדולים, כגון חולדות. לדוגמא, בעוד רמזים נוסף מבוך הם יעילים לחולדות, מכרסמים פראיים קטנים יותר עשויים לדרוש רמזי התוך מבוך עם מחסום חזותי ברחבי המבוך. גירויים מתאימים חייבים להיות מזוהים אשר להניע את המכרסם לאתר את כלוב הבריחה. בארנס ומבוכי מים שניהם יכולים להיות זמן רב כ4-7 ניסויים מבחן נדרשים בדרך כלל כדי לזהות ביצועי למידה וזיכרון משופרים (למשל שיהוי קצר יותר או נתיב אורכים כדי לאתר את פלטפורמת הבריחה או כלוב) ו / או הבדלים בין קבוצות ניסוי. למרות זאת, במבוך בארנס הוא הערכה התנהגותית מועסק נרחב מדידת יכולות ניווט במרחב ובהשיבוש הפוטנציאלי שלהם על ידי מניפולציות גנטיות, neurobehavioral, או חשיפה לסמים / toxicant.
מבוא
למידה וזיכרון במכרסמים מעבדה המרחבית הוערכו ראשון עם חולדות שנשלל מזון שניווטו במבוך של סמטאות לאתר חיזוק מזון 1. כמה עשורים מאוחר יותר, מערכת זיכרון התייחסות מרחבית הוצעה 2. בניגוד לזיכרון עבודה המתייחס לזיכרון בתוך פגישת מבחן או משפט, זיכרון התייחסות מתייחס לזיכרון על פני מפגשי מבחן או ניסויים, והוא קשור באופן הדוק יותר לזיכרון לטווח ארוך.
מספר סוגים של מבוכים פותחו כהערכות פולשנית של למידה זו בהיפוקמפוס תלוי במרחב ובזיכרון במכרסמים קטנים וגדולים (למשל מבוך מים, T-מבוך מרובה, מבוך זרוע הרדיאלית ומבוכים יבש קרקע) 3-6.....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. בארנס מבוך נוהל המכרסמים קטנים
- להדליק את האורות ממעל מעל המבוך והמקום "לא נכנס" סימנים בצד החיצוני של דלת המעבדה.
- להביא עכברים בכלובים בבית הרגילים שלהם במבחן החדר כ 30 דקות לפני תחילת המשפט הראשון כדי לאפשר התרגלות. אם החדר שקט, זה לא יכול להיות צורך לכלול רעש לבן, אחרת אמצעי זהירות זה עשוי להילקח בחשבון.
- הגדר את תכנית המעקב.
- להסיר בעדינות את העכבר הראשון מהכלוב בבית שלה ואת המקום בקופסא....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
עכברי צבי זכר לבגרות מינית תלויים ביכולת ניווט מרחבית משופרת לאיתור שותפים פוטנציאלי רבייה, אשר הופצו באופן נרחב בכל הסביבה. לנשים בהריון וחשיפה למבוגרים לטסטוסטרון שניהם חיוניים בארגון והפעלה זה מאוחר יותר זכר בוגר התנהגות 53. ככזה, הוא היה חזקה כי חשיפה המוקדמת לתרכובות האנדוקרינית שיבוש עלולה להפריע תכונה מאוחר יותר אצל גברים. כדי לבדוק השערה זו, עכברי צבי זכר ונקבה נחשפו התפתחותית באמצעות הדיאטה האימהית לכמה מינונים רלוונטיים לסביבה של BPA בדיאטה פיטואסטרוג.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
שלבים קריטיים בתהליכי בדיקת מבוך בארנס כוללים: 1) מתן הגירוי המעטה מרתיע הנכון להניע את בעלי החיים כדי לאתר את כלוב הבריחה, 2) הבטחת תנאים אחידים נשמרים על פני הניסויים בבעלי החיים (לדוגמא בזמן בדיקה, בדיקת כוח אדם, בקרת רעש חיצונית, וגירויים אחרים שעלול להשפיע על ביצועים), 3) במידה וניסויים הם וידאו מוקלט, מיטוב ולהבטיח הקלטת וידאו מתאימה ולהגיש בחזרה למעלה, ו4) ניקוי של המבוך עם 70% אתנול להסיר רמזי חוש הריח בין ניסויים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
מסמך זה נבדק בהתאם למדיניות מזון והתרופות האמריקאית (FDA) ארצות הברית ואושר לפרסום. אישור לא מסמל שהתוכן משקף בהכרח את העמדה או חוות דעת של ה-FDA וגם לא אזכור של שמות מסחריים או מוצרים מסחריים מהווה אישור או המלצה לשימוש. הממצאים ומסקנות בדו"ח זה הם אלה של הכותבים ולא בהכרח מייצגים את הדעות של ה-FDA. יש המחברים אין אינטרסים ואין לחשוף מתחרים.
תודות
המחברים מודים למר אלדין Jašarević, מר סקוט וויליאמס, מר רוג'ר ו 'מייסן, שרה א' ג'ונסון, ד"ר ר 'מיכאל רוברטס, ד"ר מרק ר' Ellersieck, וד"ר דוד ג גירי באוניברסיטת מיזורי, ומר חוק דלברט ג וצוות הטיפול בבעלי החיים במרכז הלאומי למחקר Toxicological / ה-FDA. עבודה זו נתמכה על ידי NIH אתגר גרנט לגרנט לאחריות חברתית (RC1 ES018195), גרנט יתרון Mizzou ל( CSR וDCG), מכללת אוניברסיטת מיזורי של הפרס פקולטה לרפואת הווטרינרית (CSR), וE7318 פרוטוקול במרכז הלאומי לToxicological מחקר / ה-FDA.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| הערה: הפריטים המיועדים למכרסמים קטנים בלבד מודגשים. אותם פריטים המיועדים למכרסמים גדולים בלבד נטויים. פריטים שאינם מודגשים או נטויים מיועדים לשניהם. | |||
| פלטפורמת מבוך בארנס עם 12 או 20 חורי מילוט כל 30 מעלות. עבור חולדות, קוטר כל חור הוא 10.5 ס"מ ו -4 ס"מ מהקצה העליון של המבוך. לשימוש עם תוכניות מעקב אוטומטיות, יש צורך בחלק עליון שחור למכרסמים לבנים או חלק עליון לבן למכרסמים פיגמנטיים. עבור עכברים וחולדות, קוטר החלק העליון העגול הזה הוא 95 ו -122 ס"מ, בהתאמה. | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | זהו החלק העליון של מבוך בארנס והמשטח שעליו מונח המכרסם. ניתן לבנות אותו ממגוון חומרים (למשל, פרספקס), אך לעבודה משבשת אנדוקרינית, חומר נטול פוליפרופילן BPA הוא אופטימלי. אחד החורים מוביל לכלוב מילוט; כל שאר החורים הם עיוורים או תחתית מזויפת. עבור מבוך העכברושים, מגלשות קטנות בצד התחתון של פלטפורמת המבוך מאפשרות לכלוב המילוט ולתחתית המזויפת להחליק פנימה. |
| <חזק>2 בתקע צינור פוליפרופילן (24) 2 ב-90° מרפק פוליפרופילן שחור (12) 2 אינץ' x 6 בפטמת צינור פוליפרופילן (1) | <חזק>US Plastics Corp, לימה, אוהיו | <חזק>30724 32086 30712 | <חזק>אלה נחוצים רק עבור המכרסם הקטן (למשל עכבר) Barnes Maze. התאמות אלה הן צינורות/מרפקים עיוורים או שאחד הצינורות מחובר לפטמת הצינור שמובילה לאחר מכן לכלוב המילוט. |
| תחתיות מזויפות למבוך בארנס עכברוש | אלה היו עשויים בהתאמה אישית מפלסטיק ABS ויוצקו בוואקום עבור מנגנון מבוך העכברושים. | ||
| >קיר/מחסום אלומיניום עגול (50 ס"מ גובה) סביב המבוך | Ace Hardware, Columbia, MO | במקרה של מכרסמים קטנים (למשל , עכברים), מחסום זה מונע מהם ליפול מהמבוך; מנגנון החולדה בדרך כלל אינו דורש זאת. ייתכן שהקיר לא יהיה נחוץ עבור עכברי מעבדה מאולפים . | |
| מעמד תמיכה למשטח המבוך העליון | Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | המעמד תומך בחלק העליון של פלטפורמת המבוך כך שהוא מוגבה מעל הרצפה (בדרך כלל, 70-100 ס"מ) כדי להניע את המכרסם לאתר את כלוב המילוט. המעמד יכול להיות בנוי מכל חומר. |
| רעש לבן | SleepMate Sound Conditioner, Marpac, Rocky Point, NC | 980A | ניתן להשתמש ברעשי רקע כדי לחסום רמזים אקוסטיים היקפיים שעלולים לבלבל את בדיקות Barnes Maze על פני ניסויים ובעלי חיים |
| גופי תאורה ונורות 300-500 W עטופות בקליפות אלומיניום. לדוגמה, פנסי עבודה ניידים הלוגן Utilitech 500 W. | Ace Hardware או Lowes | אורות בהירים מספקים גירוי מרתיע קל המניע את המכרסם לאתר את כלוב המילוט. האורות תלויים בדרך כלל ~ 150 ס"מ מעל ראש המבוך. | |
| כלוב מילוט. עבור מכרסמים קטנים, זה יכול להיות כלוב פוליפרופילן (27.8 ס"מ על 7.5 ס"מ על 13 ס"מ). | אנקרה, בלמור, ניו יורק | N40 PP | כלוב בריחת החולדות כאן נבנה בהתאמה אישית ויש לו רמפה המובילה לכלוב המילוט. |
| צינור אטום (חולדות בלבד) (קוטר 27 ס"מ; גובה 23 ס"מ) עם חתיכת קרטון עבה לכיסוי החלק העליון. | הצינור ממוקם במרכז המבוך והחולדה מונחת לתוך הצינור מלמעלה המכוסה בקרטון. ידית בחלק החיצוני של הצינור מאפשרת הרמה קלה יותר של הצינור, שלאחר מכן מתחיל את הניסוי. הצינור יכול להיות בנוי מכל חומר, אך צריך להיות אטום. | ||
| מצלמת וידאו ברזולוציה גבוהה (למשל , מצלמת וידאו דיגיטלית של Panasonic) | Panasonic, Secaucus, NJ | ICV19458 | מצלמת הווידיאו ממוקמת מעל הראש ומתעדת ניסויים לניתוח מאוחר יותר. |
| רמזים גיאומטריים מחוץ למבוך או בתוך המבוך העשויים מנייר בנייה מקרטון איכותי | בכל חנות לציוד משרדי, כגון סטייפלס | רמזים חזותיים אלה מכוונים את החיה בתוך סביבת המבוך, ומספקים רמזים לגבי המיקום המרחבי של כלוב המילוט; בחולדות, רמזים מחוץ למבוך על הקירות עובדים היטב, בעוד שבמכרסמים קטנים הדורשים קיר סביב המבוך, יש להשתמש ברמזים בתוך המבוך. | |
| <וילון חזק>שחור להקיף את המבוך (מכרסמים קטנים בלבד) | <חזק>כל חנות בדים ומלאכת יד, כגון Jo-Ann Fabrics | וילון שחור משמש במכרסמים קטנים (במיוחד מיני בר, למשל Peromyscus) כדי לשמור על תשומת הלב בתוך גבולות המבוך. | |
| 70% אתנול | פישר סיינטיפיק | BP2818-4 | לאחר כל ניסוי, מנקים את החלק העליון של המבוך וכלוב המילוט כדי למנוע רמזי ריח פוטנציאליים למכרסמים שנבדקו ברציפות. |
| תוכנת מעקב, כגון Ethovision, ומחשב עם כרטיס מסך מתאים ושטח כונן קשיח משמעותי (1 TB או יותר). לחלופין, ניתן להקליט סרטונים ישירות למחשב לניתוח מאוחר יותר באמצעות תוכנית כגון Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.). | נולדוס (ליסבורג, וירג'יניה) | תוכנת מעקב נדרשת כדי לנתח ניסויים לחביון לאיתור כלוב המילוט, מהירות, מרחק נסיעה, זמן מנוחה, זמן שהושקע בתנועה, זמן שהושקע ברבעים הנכונים לעומת שגויים, זמן שהושקע סביב חור המילוט, מספר שגיאות או כניסות לחורים שגויים, ואסטרטגיית חיפוש כוללת המשמשת למציאת כלוב המילוט. | |
| כוננים קשיחים חיצוניים, כגון Seagate או WD, עם זיכרון של 1-2 TB לפחות | כל חנות לציוד משרדי, כגון Staples. | יש לגבות הקלטות וידאו במיקום נפרד אחד לפחות. | |
| תוכנית הקלטת וידאו, e. תוכנית WinTV | Hauppauge Computer Works, Inc., Hauppauge, NY | אם תוכנת מעקב אינה זמינה בזמן הבדיקה, יש להקליט את הניסויים בווידאו לניתוח מאוחר יותר |
מקורות
- Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
- Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
