משימה התנהגותית המדגמנת 'זיכרון יומיומי' בזירת אירועים כדי לטפח ייצוגים אלוצנטריים למכרסמים

סיכום

המטרה של פרוטוקול 'זיכרון יומיומי' אופטימלי זה בזירת אירועים הייתה להשתמש בבסיס ביתי יציב המעודד שימוש בייצוגים מרחביים אלוצנטריים. מודל בעלי חיים זה מספק מצע ניסוי יעיל למחקר עתידי על היווצרות ושימור זיכרונות אירועים באמצעות טכניקות התנהגותיות ופיזיולוגיות.

תקציר

זירת האירועים מספקת פלטפורמה אופטימלית לחקר למידה וזיכרון. משימת הזיכרון היומיומי המעורר תיאבון המתוארת במאמר זה מספקת פרוטוקול חזק לחקירת זיכרון אפיזודי ומרחבי במכרסמים, המטפח באופן ספציפי ייצוג זיכרון אלוצנטרי. חולדות מאומנות למצוא מזון ולחפור בו במהלך שלב הקידוד, ולאחר עיכוב בזמן, ניתנת לחולדות אפשרות למצוא את כדור המזון המתגמל במיקום הנכון. ישנם שני מרכיבים מרכזיים המקדמים את השימוש באסטרטגיה אלוצנטרית בפרוטוקול זה: 1) חולדות מתחילות ממיקומי התחלה שונים בתוך ובין מפגשים, 2) בסיס ביתי יציב נפרס שבו החולדות צריכות לשאת את האוכל שלהן כדי לאכול. באמצעות שינויים אלה, אנו למעשה מעודדים את המכרסמים להשתמש בייצוגים מרחביים אלוצנטריים לביצוע המשימה. בנוסף, המשימה מספקת פרדיגמה טובה לתכנון ניסוי בתוך הנבדק ומאפשרת לנסיינים לתמרן תנאים שונים כדי להפחית את השונות. בשימוש בשילוב עם טכניקות התנהגותיות ופיזיולוגיות, מודל המכרסמים המתקבל מספק מצע ניסוי יעיל למחקר עתידי על היווצרות ושימור זיכרון.

מבוא

כדי לחקור את הנוירוביולוגיה של למידה וזיכרון, נדרשות טכניקות פולשניות, שבדרך כלל אינן אפשריות בבני אדם. לפיכך, במשך למעלה ממאה שנה, פרוטוקולים התנהגותיים תוכננו עבור חיות מעבדה כדי למדל צורות שונות של זיכרון אנושי. העיצוב והבחירה של המשימה והמנגנון הם מרכזיים להצלחתם של מודלים יעילים של זיכרון אנושי. פרדיגמות רבות פותחו עם מורכבות מגוונת, החל מפרוטוקולי התניה קלאסיים ואינסטרומנטליים פשוטים ^1,2,3 ועד מבוכים כמו מבוך T⁴, מבוך זרוע רדיאלי⁵, מבוך בארנס⁶, מבוך מים⁷ ומבוך לוח הגבינה⁸. עם זאת, בעוד שמשימות אלה לוכדות היבטים של למידה אסוציאטיבית וניווט מרחבי, לא ניתן להשתמש בהן באופן חד משמעי כדי לחקור את ייצוג הזיכרון של אירועים רגעיים (כלומר, זיכרון דמוי אפיזודי). ולמרות שזיהוי אובייקטים חדשים⁹ ותמורות של משימת זיכרון ספונטנית זו, כגון זיכרון אובייקט-מקום¹⁰, סיפקו תובנות חשובות לגבי זיכרון זיהוי, הם אינם בודקים היזכרות מפורשת של אירועים. כדי לענות על דרישה זו, זירת האירועים פותחה במיוחד, והשימוש בה איפשר מחקר על קידוד וזיכרון זיכרון לטווח ארוך ומזווג ^11,12,13 כמו גם קידוד והיזכרות באירועים בדידים המתרחשים במרחב מוכר 14,15,16,17,18. הנושא האחרון הוא המוקד של כתב היד הזה.

זירת האירועים היא שטח גדול, מרובע ופתוח בו מתקיימים אירועים למכרסמים. ניתן לשנות את גודל הזירה כך שיתאים לחולדות או לעכברים, ומכרסמים מוזמנים להיכנס ולחקור. דוגמה טיפוסית לאירוע המתרחש בזירה היא מציאת ושליפת מזון מבאר חול במיקום מסוים. זירת האירועים מיועדת למשימות מעוררות תיאבון כאלה, בהן חולדות או עכברים מאומנים לחפש, למצוא ולחפור מזון. זה מנצל את הנטייה הטבעית שלהם לשאת מזון בחזרה לסביבה חשוכה, שבמקרה זה ממוקמת בסמוך לזירה, שם הם אוכלים אותו. לאחר אימון מינימלי לחפור אחר מזון, מכרסמים לוקחים על עצמם את המשימה הזו באופן טבעי ומתפקדים היטב בניסוי הקידוד, ובניסוי בחירת הזיכרון, שמתבצע לאחר ניסויי הקידוד לאחר עיכוב קצר של 30 דקות. במשפט בחירה, מספר בארות חול (כלומר, מיקומים לחפירה) זמינים, אך רק אחד מתוגמל.

ניתן לבצע משימות שונות בזירת האירוע (למשל, זיכרון מרחבי, זיכרון דמוי אפיזודי ולמידה זוגית). לאור העניין בפיתוח מודלים יעילים של זיכרון דמוי אפיזודי, פותח הפרוטוקול הבא, שבו המיקום שבו ניתן למצוא מזון משתנה מדי יום. במשימה זו, מכרסמים נדרשים לזכור היכן התרחש אירוע החפירה והחזרת פרס מזון לאחרונה בזירת האירוע. הפרוטוקול המתואר להלן כולל ניסוי קידוד שבו חולדות מחפשות באר חול במקום חדש בכל יום, ולאחר עיכוב, בניסוי בחירת זיכרון, שבו מתוגמל מיקום באר החול שקודד לאחרונה, בעוד שבארות החול האחרות במקומות שונים אינן מכילות מזון נגיש. לזכור היכן היה האוכל ביום הקודם אינו מועיל: יש לקודד ולזכור את המיקום הנכון, לפחות לזמן מה, בכל יום. בהתאם לכך, הכנסנו את המונח 'זיכרון יומיומי' כדי ללכוד את צורת הזיכרון המעוצבת במשימה זו, שאנו, כבני אדם, משתמשים בה על בסיס יומיומי. דוגמה אנושית לזיכרון יומיומי היא לזכור היכן אדם החנה את מכוניתו בקניון (איור 1A) או הניח את משקפיו ברחבי הבית. בפרוטוקול זה, כל הרמזים בתוך הזירה ומחוצה לה יציבים, בדיוק כפי שהם יציבים בחיי היומיום שלנו (כלומר, בתים, משרדים, חניונים וכו'). לכן, מכרסמים חייבים לזכור היכן משהו קרה לאחרונה בסביבה מוכרת (איור 1B). המשימה מקבילה למשימת ההתאמה המושהית למקום (DMP) במבוך המים¹⁹, אך מהווה שיפור בה. בהיותה משימה מעוררת תיאבון, היא מנצלת את ההתנהגות הטבעית של המכרסמים כדי לחפש מזון²⁰, במקום את רצונם לברוח מהמים. עם זאת, כמו במבוך המים⁷, אין רמזים מקומיים המבדילים בין מיקומים נכונים ושגויים; בעלי חיים חייבים להשתמש בזיכרון ולא בזיהוי כדי לאתר את מיקום החול הנכון לאחר משכי עיכוב זיכרון משתנים.

איור 1: זיכרון יומיומי. (A) זיכרון יומיומי אנושי. סכמטי המציג מכונית ירוקה חונה בחניון. לאחר עיכוב, הנהג מנסה להיזכר היכן בדיוק החנתה את מכוניתה. (B) זיכרון יומיומי של חיות. סכמטי המציג חולדה חופרת ומוציאה כדור מבאר חול במיקום בתוך זירת האירועים. לאחר עיכוב, החולדה מקבלת מבחן בחירה עם מספר בארות חול שגויות (אפור) וחול אחד נכון (ירוק). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

זירת האירועים כבר נוצלה בהצלחה בחקר 'זיכרון יומיומי'. אלה זיכרונות שמקודדים אוטומטית מדי יום, נשמרים בזיכרון לטווח ארוך, אך לעתים קרובות נשכחים לאחר פרקי זמן קצרים יחסית. Bast et ^al.14 הראו זיכרון אירועים תלוי עיכוב מונוטוני, המשתנה מזיכרון מצוין לאחר מרווחים קצרים לרמת סיכוי לאחר 24 שעות. עם זאת, ניתן לשפר בהצלחה את שימור הזיכרון על ידי חידוש לאחר הקידוד או, עם ניסויי קידוד מרובים, עם מרווח ניסוי מורחב של^15,17.

זירת האירועים מגוונת ויחסית לא מלחיצה; לא נעשה שימוש בגירויים מרתיעים. ניתן להתאים את גודל הזירה, ואת המשימות שהיא מכילה, הן לחולדות^14,15 והן לעכברים¹⁶. כמו כן, כמשימה יבשתית, היא ניתנת לרישום פיזיולוגי ומחקרי הדמיית סידן, בניגוד למבוך המים²¹. יתר על כן, בהתאם לעקרונות ה-3Rs (הפחתה, עידון, החלפה), מחקרים המשתמשים בזירת האירוע דורשים פחות בעלי חיים כדי להשיג כוח סטטיסטי, שכן עיצובים ניסויים בתוך הנבדק ניתנים לביצוע (שבהם כל בעל חיים משמש כבקרה משלו להתערבויות תרופתיות, גירויים אופטוגנטיים וכו') ואין צורך בגירוי מרתיע למוטיבציה. למרות שאילוף ראשוני דורש זמן רב יותר ומתרחש על פני יותר מפגשים מאשר למשל במשימות זיהוי חידושים, ברגע שבעלי חיים משיגים רמה יציבה ואסימפטוטית של ביצוע משימות, מניפולציות כגון תרופות, שליטה ברכב או גירוי אופטוגנטי עשויות להיות משולבות במספר קטן יחסית של מפגשי אימון נוספים¹⁷. בנוסף, היבטים מובהקים של ייצוג נמצאים תחת שליטה ניסויית ישירה בזירת האירוע, כגון אופי הייצוג המרחבי המופעל בעת פתרון המשימה.

נושא הייצוג נוגע למסגרת המנטלית המשמשת חולדות כאשר הן זוכרות היכן התרחשו אירועים אחרונים¹⁸. האם הם זוכרים היכן נמצא האוכל, או שהם זוכרים רק כיצד להגיע למזון? חולדות יכולות להשתמש בייצוגים מרחביים אלוצנטריים (דמויי מפה) או אגוצנטריים (ממוקדי גוף) כדי לפתור משימה מעוררת תיאבון בתוך הזירה¹⁸. עם זאת, כדי לשלוט ולזהות את האסטרטגיה המרחבית המופעלת על ידי כל נבדק ניסוי בעת ביצוע המשימה, ישנם פרוטוקולי אימון נפרדים המסוגלים לקדם באופן סלקטיבי את השימוש בייצוג מרחבי אחד בלבד. בדרך כלל, ייצוג מבוסס אגוצנטרי מופעל כאשר חולדות לוקחות את תגמול המזון שלהן בחזרה לאותו מקום ממנו התחילו את הניסוי של היום, מה שמאפשר מספר הזדמנויות לזכור את מיקום התגמול במהלך ריצות הלוך ושוב. ניתן להשתמש באסטרטגיה מרחבית זו ללא קשר אם מיקום ההתחלה משתנה מיום ליום או נשמר קבוע. לעומת זאת, ייצוג אלוצנטרי מועדף כאשר חולדות נדרשות לשאת תגמול מזון למיקום קבוע בבסיס הבית בצד הזירה, השונה ממיקומי ההתחלה המשתנים. ישנם יתרונות רבים של ייצוגים אלוצנטריים ביחס לקיבולת האחסון של המוח.

במאמר זה, תיארנו את פרוטוקול הבסיס הביתי, המעודד העסקה של ייצוג אלוצנטרי בלבד. סיפקנו תוצאות מייצגות למשימה זו, הממחישות בבירור את היתרונות של שימוש במודל מכרסמים זה של 'זיכרון יומיומי' בחקר למידה וזיכרון ומדגישות כיצד ניתן לקדם ייצוגים אלוצנטריים של זיכרון מרחבי דמוי אפיזודי.

פרוטוקול

השיטות המתוארות במאמר זה אושרו על ידי ועדת הביקורת האתית של אוניברסיטת אדינבורו; הם תואמים לחוק בעלי החיים הבריטי (נהלים מדעיים) 1986 ולהנחיית מועצת הקהילות האירופית מ-24 בנובמבר 1986 (86/609/EEC) המסדירה את תחזוקת חיות מעבדה והשימוש בהן בניסויים מדעיים.

הערה: נושא הניסוי של הפרוטוקול המתואר להלן הוא חולדות עם ברדס ליסטר, אך ניתן להתאים אותו לזני מכרסמים אחרים.

1. טיפול בבעלי חיים, דיור ופיקוח על מזון

1. אפשר שבוע אחד לחולדות זכרים עם ברדס ליסטר להתיישב לאחר הגעתם. במהלך תקופה זו, טפל בהם מדי יום על ידי ליטוף עדין ודגדוג בכלובים שלהם. לאחר שהם מתיישבים, התחל לאסוף אותם למשך כ-5 דקות בכל יום.
2. רשמו את משקל כל חולדה עם ההגעה וכל 2-3 ימים בשבוע. התאימו את צריכת המזון שלהם, כך שמשקל כל חולדה יופחת בהדרגה לכ-85%-90% ממשקל הגוף החופשי שלהם; ניתן להעריך זאת באמצעות עקומת גדילה מבוססת עבור חולדות המאכלות חופשית. שמרו על החולדות בטווח המשקל המוגבל במזון לאורך כל הניסוי.
3. אכלס את החולדות במחזור אור של 12 שעות (אור דולק) / 12 שעות (כיבוי אור) ולערוך את כל הניסויים במהלך שלב האור (7 בבוקר עד 7 בערב).

2. הגדרת המנגנון

1. חדרי ניסוי, חדרי בקרה וזירת אירועים
   1. חדרי ניסוי ובקרה הם חדר אחד המופרד לשני חלקים או שני חדרים סמוכים המופרדים על ידי וילון או דלת ונדרשים לניסוי זה.
      הערה: הפרדה זו תמנע מהנסיינים להשפיע או לשבש את בעלי החיים בזמן שהם מבצעים ולומדים את המשימה ההתנהגותית המורכבת הזו.
   2. הקדישו חדר אחד לזירת האירוע, לרמזים הסביבתיים הסטטיים ולהליכי הניסוי (כלומר, חדר הניסוי), והשתמשו בחדר השני כדי להקליט את ביצועי החולדות על ידי הנסיינים (כלומר, חדר הבקרה).
      הערה: זירת אירועים היא אזור בצורת ריבוע, שדה פתוח שבו ניתן לחקור אסוציאציות של מקום אירועים (איור 2A). השם "זירת אירועים" נובע מכך שמנגנון זה הוא זירה (כלומר, מרחב פתוח אך מוגבל) שבו מתרחשים "אירועים" (למשל, חפירת כדורי מזון קבורים בבארות חול; איור 2B)^17,18. כדי למנוע עומס יתר ופציעה (כלומר, עומס גב) לנסיין, הזירה מוגבהת מעל הרצפה (~1 מ').
   3. בעזרת פרספקס שקוף בונים זירה מרובעת (160 ס"מ על 160 ס"מ). רצפת ההיכל מורכבת מרשת 7X7 של 49 אריחי פרספקס לבנים הניתנים להזזה (20 ס"מ על 20 ס"מ; איור 2A,B). שנה חמישה אריחים נוספים עם חור מרכזי (קוטר 6 ס"מ): אלה יחזיקו את בארות החול בתוך הזירה. חמשת המיקומים של האריחים ששונו מסודרים בתצורה המתוארת במפת החול של כל מפגש.
      הערה: התצורה של חמשת מיקומי באר החול משתנה עם כל הפעלה חדשה (ראה שלב 4.2).
   4. מקם את זירת האירועים בחדר הניסוי המיועד. הגדר את הרמזים בתוך הזירה: מקם שני ציוני דרך ייחודיים עם משטחי מישוש מובהקים (למשל, ערימה מודבקת של כדורי גולף (30 ס"מ (גובה) x 11 ס"מ (רוחב) x 11 ס"מ (אורך)) ובקבוק מים שחור (22 ס"מ (גובה) x 9 ס"מ (ד))) בשני מיקומים בתוך הזירה: שורה 4, עמודה 2 ושורה 4, עמודה 6 (איור 2C).
   5. שמור על האובייקטים המשמשים לרמזים התוך-זירה ומיקומם קבוע לאורך כל הניסוי, אך נקה אותם מדי יום עם 70% אתנול.
   6. הגדירו את הרמזים התלת-ממדיים מחוץ לזירה: מקמו ציוני דרך ייחודיים (למשל, פנס כדורי מעוצב (40 ס"מ (d)); פנס כוכב אדום (60 ס"מ (רוחב)); פנס כחול (70 ס"מ (גובה) x 35 ס"מ (רוחב))) ותבניות סביב היקף זירת האירועים - הממוקמת במרכז חדר הניסוי (איור 2D).
   7. שמור על האובייקטים המשמשים לרמזים מחוץ לזירה ומיקומם קבוע לאורך כל הניסוי.
2. קופסאות שחורות
   1. כדי לאפשר גישה לבעלי החיים לזירה, בנו ארבע קופסאות שחורות זהות מפרספקס שחור (אורך: 30 ס"מ, רוחב: 25 ס"מ, גובה: 35 ס"מ לקופסה); איור 2E). לכל קופסה שחורה צריכה להיות דלת הזזה בשלט רחוק על משטח באורך אחד. זה ייתן לנסיין שליטה על כניסת החולדות לזירה.
      הערה: הפרספקס השחור יוצר פנים כהה, המועדף על ידי החולדות על פני הסביבה המוארת של זירת האירועים בשטח הפתוח.
   2. הניחו את הקופסאות השחורות הללו באמצע הדרך לאורך כל אחד מארבעת קירות הזירה. הקופסאות השחורות הללו יזוהו לפי מיקומן ביחס לחלק העליון של הזנת הווידאו החי - שנקלט על ידי המצלמה ויתקבל על ידי המחשבים בחדר הבקרה - תוך שימוש בנקודות הקרדינליות צפון (למעלה), מזרח (ימין), דרום (למטה) ומערב (שמאל) של זירת האירוע.
   3. אפשר לחולדות להיכנס לזירה מאחת משלוש הקופסאות השחורות, המכונה startbox (למשל, מזרח, דרום ומערב; איור 2A, מלבנים כתומים). השתמש בקופסה השחורה שנותרה (למשל, צפון; איור 2A, מלבן כחול) כבסיס בית, שאליו החולדות ייכנסו כדי לאכול את תגמול המזון (כלומר, כדורים) שהן מוציאות מהזירה.
      הערה: כל מיקום של קופסה שחורה (כלומר, צפון, מזרח, דרום, מערב) יכול להיות מוגדר כבסיס הבית, אך יש לשמור עליו קבוע לאורך כל הניסוי: יציבות מיקומו היא קריטית לעידוד מוצלח של ייצוגים מרחביים אלוצנטריים.
   4. בתיבות ההתחלה ובבסיס הביתי, הניחו שתי בארות קטנות, שקופות ושטוחות, אחת למים ואחת לכדורי מזון (במקרה של הבסיס הביתי, זה משמש לתגמול בשלב ההתרגלות בלבד) והניחו נסורת בכל קופסת התחלה ובבסיס הביתי.
3. סנדוולס
   1. השתמשו בפלסטיק אקרילי שקוף, בקוטר פנימי (d) של 6 ס"מ ועומק כולל (h) של 6 ס"מ כדי ליצור בארות חול המשמשות להסתרת תגמול המזון שהחולדות שולפות (כלומר, לאתר, לחפור ולקחת לבסיס הביתי לאכול). הכנס קערת פלסטיק כדורית ומחוררת 4 ס"מ מלמעלה. הכנס את בארות החול לאריחים המותאמים בתוך הזירה.
      הערה: קערת הפלסטיק יוצרת חלק נגיש (6 ס"מ (d) x 4 ס"מ (h)) עבור כדוריות מתוגמלות, שלחולדות יש גישה אליו, וחלק בלתי נגיש (6 ס"מ (d) x 2 ס"מ (h)), שאליו אין לחולדות גישה (איור 3A,B).
   2. בבארות החול המתוגמלות, הן עבור ניסויי קידוד והן עבור בחירת זיכרון, הניחו ארבעה כדורי 0.5 גרם בחלק הנגיש ושמונה כדורי מזון בחלק הבלתי נגיש (איור 3C). בבארות החול הלא מתוגמלות, הניחו 12 כדורים בחלק הבלתי נגיש (איור 3C).
      הערה: גם בארות החול המתוגמלות וגם הלא מתוגמלות מכילות בסך הכל 12 כדורים וממולאות בחול שהוכן במיוחד, המסתיר את הכדורים בבארות החול.
   3. מלאו בארות חול בתערובת של חול ואבקת מסאלה (2.5 גרם מסאלה/2.5 ק"ג חול) כדי להסוות כל ריח הנובע מכדורי המזון. הכינו טרי את תערובת החול/מסאלה בתחילת כל מפגש (איור 3D).
      הערה: שלבים 2.3.2 ו-2.3.3 נועדו להסוות כל חפצי ריח הנובעים מבארות החול במהלך ניסויי קידוד ובחירה. זה יבטיח שהחיפוש של החולדות אחר המיקום הנכון של באר החול, וביצוע המשימה כתוצאה מכך, מונחה אך ורק על ידי הזיכרון שלהן לגבי המיקום שבו נחפר המזון, ולא על ידי רמז ריח כלשהו הנובע מבאר החול המתוגמל, שיכול לחשוף את נוכחותו של תגמול מזון.
   4. במהלך ניסוי בדיקה, הבודק את זיכרון החולדות למיקום באר החול הבודד שתוגמל בעבר (כלומר, מכיל כדורי מזון), הפוך את כל חמשת בארות החול הקיימות בזירה כלא מתוגמלות (כלומר, אין כדורי מזון זמינים בחלק הנגיש); כולל מיקום החול הנכון.
      הערה: כל בארות החול הקיימות בזירה מכילות את אותו מספר כדורים (n = 12) בחלק הבלתי נגיש שלהם.
4. הגדרה כוללת ותוכנה
   1. שמור על תאורת חדר הניסוי ברמת בהירות מתונה באמצעות מנורות הלוגן צמודות לקיר (115-125 לוקס), ושמור על טמפרטורת החדר בין 19 ל-23 מעלות צלזיוס.
   2. התקינו מצלמת מכשיר מצמדת-מטען מעל זירת האירועים בחדר הניסוי כדי להקליט ולנטר את תנועות והתנהגות החולדות (איור 4A). המצלמה מספקת הזנה חיה לחדר הבקרה הסמוך הן לצילום וידאו מותאם אישית והן לתוכנת המחשב המותאמת אישית (שפותחה על ידי P. A. Spooner, אוניברסיטת אדינבורו).
   3. עקבו אחר תנועות החולדות באמצעות תוכנת מחשב מותאמת אישית המשמשת לתזמון החולדות (איור 4B). תוכנה זו שולטת בדלת של כל קופסה שחורה, ומאפשרת לנסיינים לנהל מרחוק את הגישה של החולדות לזירה וממנה מחדר הבקרה הסמוך להן. רשום את ההשהיה של כל בעל חיים כדי לאתר את באר החול הנכונה ואת הזמן שהושקע בחפירה בכל באר חול במהלך ניסוי בחירה ובדיקה.

איור 2: זירת האירועים והרמזים. (A) סכמטי המציג את זירת האירועים (קיצורים: N= צפון, E= מזרח, S= דרום, W= מערב). (ב) זירת האירועים עם רמזים בתוך הזירה ומחוצה לה. (C) שני הרמזים התלת-ממדיים בתוך הזירה (משמאל לימין): ערימת כדורי גולף ובקבוק שחור גלילי. (D) כמה רמזים תלת-ממדיים מחוץ לזירה (משמאל לימין): פנס כדורי מעוצב; פנס הכוכב האדום; פנס כחול. (ה) אחת מארבע הקופסאות השחורות ממוקמת באמצע הדרך לאורך כל קיר של זירת אירועים. שלוש מהקופסאות השחורות הללו משמשות כקופסאות התחלה, המספקות עמדת התחלה לחולדות בתחילת כל ניסוי. הקופסה השחורה הרביעית היא בסיס ביתי שבו חולדות צורכות את תגמול המזון שהן מחזירות מהזירה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 3: בארות חול. (A) סכמטי המציג באר חול ריק עם החלקים הנגישים והבלתי נגישים מסומנים. (ב) בור חול ריק עם קטע נגיש וקטע בלתי נגיש. (C) סכמטי שממחיש את סידור הכדורים בחול מתוגמל (משמאל) ולא מתוגמל (מימין). גם בארות החול המתוגמלות וגם הלא מתוגמלות מכילות בסך הכל 12 כדורים ומלאות בחול שהוכן במיוחד, שמסתיר את הכדורים בבארות החול. (D) סדרת תצלומים המציגה הכנת באר חול מתוגמלת, כולל מיקום נכון של הכדורים בחלק הנגיש (שלבים 1-4). אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

איור 4: מערך הניסוי של זירת האירועים. (A) סכמטי המציג את המערך הניסויי של חדרי הניסוי והבקרה. (B) צילום מסך שמראה פיד חי של חדר הניסוי שנצפה דרך תוכנת המחשב המותאמת אישית. תוכנת המחשב המותאמת אישית מאפשרת לנסיינים לשלוט בדלתות תיבת ההתחלה מרחוק ומספקת מדידות אחרות. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

3. פרוטוקול הרגלה

הערה: במהלך ההתרגלות, החולדות מאומנות לחפש בארות חול, לחפור לפרס מזון ולחקור את זירת האירועים.

1. לומדים לחפור כדי לקבל פרס על מזון
   1. הניחו מיכל קטן מלא בחול בכלוב בודד. למפגש הראשון (כלומר, H1), הוסיפו שלושה כדורי מזון של 0.5 גרם ממש מתחת לפני החול והניחו כדור מזון אחד מעל. לאחר מכן, הניחו את כל ארבעת הכדורים מתחת לפני השטח (איור 5).
   2. הניחו כל חולדה בכלוב האישי עם באר חול אחת, ורעננו את באר החול לכל חולדה. השאירו את החולדה בכלוב האישי עד שהיא תחפור ותשלוף בהצלחה את כל ארבעת הכדורים מבאר החול.
2. מפגש הרגלה 1
   1. הניחו חולדה באחת מתיבות ההתחלה (למשל, דרום) למשך 30 שניות והניחו כדור (0.5 גרם) בבאר הקטנה והשטוחה של בסיס הבית (למשל, צפון) המיועדת למזון. כדור המזון המונח משמש כפרס ומעודד חולדות ללכת לבסיס הביתי לאכול.
   2. פתח את דלת תיבת ההתחלה (למשל, דרום). סגור את הדלת כאשר החולדה עוזבת את תיבת ההתחלה, נכנסת לזירה ומתחילה לחקור את הסביבה החדשה הזו.
   3. אם החולדה לא עוזבת את תיבת ההתחלה תוך 5 דקות, התערב באחת משתי הדרכים. עודדו את החולדה להיכנס לזירה על ידי החזקת מכחול ממש מחוץ לדלת תיבת ההתחלה. ברגע שהחולדה מעוניינת, הזיזו את המברשת הלאה לזירה ותנו לחולדה לעקוב אחריה. ברגע שהחולדה נמצאת בזירה ובמרחק בטוח מדלת תיבת ההתחלה, סגור את דלת תיבת ההתחלה.
   4. לחלופין, הוציאו את החולדה מתיבת ההתחלה, סגרו את דלת תיבת ההתחלה והניחו את החולדה בזירה, ישירות מחוץ לדלת תיבת ההתחלה שממנה היא הייתה נכנסת. אם לחולדה אין מוטיבציה ואינה מבצעת את המשימה היטב (למשל, להשאיר את תיבת ההתחלה ללא סיוע, לחפור ביעילות וכו'), בדוק את משקל החולדה וחשב את משקל ההזנה החופשית שלה (%).
      הערה: אם משקל ההאכלה החופשית הוא הרבה מעל 85%, ייתכן שהחולדה לא רעבה; במקרה זה, קצבת המזון היומית הכוללת שלו (G) עשויה לדרוש הגבלה נוספת.
   5. לאחר שהחולדה חקרה את הזירה במשך 10 דקות, פתחו את דלת הקופסה השחורה הצפונית (כלומר, בסיס הבית). אם החולדה לא נכנסת תוך 5 דקות מפתיחת הדלת, הוציאו את החולדה מהזירה, סגרו את דלת הקופסה השחורה הצפונית והניחו את החולדה בבסיס הבית.
   6. לאחר שהחולדה סיימה לאכול את הכדור שהונח בבסיס הבית בתחילת הפגישה, החזירו את החולדה לכלוב הביתי שלה.
3. מפגש הרגלה 2
   1. הניחו באר חול, עם כל ארבעת כדורי המזון (0.5 גרם/כדור) קבורים מתחת לפני השטח של החול, בזירת האירועים. שנה את המיקום של באר החול המתוגמלת הזו בכל מפגש מכאן ואילך.
      הערה: עם כדורי מזון גדולים (0.5 גרם), החולדות יעדיפו לשאת אותם לסביבה שהם מחשיבים בטוחה (כלומר, סביבה חשוכה) כדי לאכול אותם²².
   2. הניחו כדור רמז אחד בבאר השטוחה, המיועדת למזון, בתיבת ההתחלה הנבחרת (כלומר, מזרח), ואחריו חולדה.
   3. כאשר החולדה מסיימת לאכול את גלולת הרמז - לאחר כ -45 שניות - פתח את דלת תיבת ההתחלה (למשל, מזרח).
   4. סגור את דלת תיבת ההתחלה ברגע שהחולדה נכנסת לזירה ונמצאת במרחק בטוח מהדלת. אם החולדה לא יוצאת מתיבת ההתחלה, עיין בשלבים 3.2.3-3.2.4.
   5. תנו לחולדה לחפש את הכדור הראשון באר החול. כדי להחזיר בהצלחה את פרס המזון, עליו לחפור באר החול היחיד שנמצא כעת בזירה.
   6. לאחר שהחולדה מוציאה את הכדור הראשון, פתח את דלת בסיס הבית (כלומר, צפון). לאחר מכן החולדה צריכה לאתר ולהיכנס לבסיס הבית כדי לאכול את התגמול שלה. אם החולדה מתחילה לאכול את הכדור בתוך הזירה, הנח אותה בעדינות בחזרה לבסיס הבית כדי לאכול את הגלולה.
      הערה: זה קריטי, מכיוון שיש לעודד כל חולדה לאכול בבסיס הביתי; ללא הכשרה מתאימה, יש להם נטייה לחזור לתיבת ההתחלה של הניסוי, שממנה הם נכנסו לזירה, כדי לאכול.
   7. לאחר שהחולדה מסיימת את הכדור הראשון בבסיס הבית, אפשרו לה לעזוב את בסיס הבית ולהיכנס שוב לזירה כדי להחזיר את הכדור השני.
   8. לאחר שליפת הכדור השני, תנו לחולדה לאתר שוב את בסיס הבית כדי לאכול את תגמול המזון. ברגע שהחולדה נכנסת לבסיס הבית, סגור את דלת הקופסה השחורה הצפונית.
   9. לאחר שהחולדה מסיימת לאכול את הכדור השני בבסיס הבית, הוציאו אותו בעדינות מבסיס הבית והחזירו את החולדה לכלוב הביתי שלה.
4. מושבים 3-7
   1. חזור על מפגש הרגלה 2 (שלבים 3.3.1-3.3.9) חמש פעמים, וקבור את הכדורים בבאר החול עמוק יותר בכל מפגש (איור 5). בסוף ההתרגלות, עודדו את כל החולדות לרוץ במהירות לבאר החול המתוגמלת הנמצאת בזירה, לאסוף בזה אחר זה את כדורי המזון הזמינים ולשאת אותם בחזרה לבסיס הבית לאכול.

איור 5: תכנון מפגשי הרגלה. מהעמודה השמאלית לעמודה הימנית: מפגש ההרגלה (H1-H7); תיבת ההתחלה המשמשת לכל הפעלה (למשל, H1: תיבת התחלה דרומית (SB)); המיקום שבו החולדות נדרשות לאכול את תגמול המזון שלהן (כלומר, בסיס הבית הצפוני); מיקום הכדורים הנגישים באר החול המתוגמלת (הן בצורה כתובה והן בצורה מאוירת; p = גלולה), אשר יוצבו במיקום המיועד של כל מפגש; מיקום הכדורים באר החול השטוחה בכלוב היחיד (הן בצורה כתובה והן בצורה מאוירת), שמטרתו לקדם התנהגות חפירה ולחזק את הקשר של החולדות בין חפירה בבאר חול לבין קבלת תגמול מזון. שני העמודים האחרונים מתייחסים לבארות חול בכלובים הבודדים (מחוץ לזירה). קיצור: N/A= לא ישים אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

4. פרוטוקול הכשרה ראשי

הערה: כל אימון עיקרי מורכב משני ניסויי קידוד זיכרון (E1, E2) ואחריהם, לאחר עיכוב זמן קצר (~30 דקות), ניסוי בחירת זיכרון אחד (C1). במהלך כל הניסויים, חולדות נדרשות לשלוף ברצף שני כדורים מבאר החול המתוגמל. לאחר איתור כל כדור, החולדות צריכות לאתר ולהיכנס לבסיס הבית כדי לאכול את תגמול המזון הזה. המיקום של באר החול הנכונה (כלומר, מתוגמלת) מאוזן בין הפגישות עבור כל החולדות (איור 5).

1. אמצעי איזון
   1. איזון זהיר של רצף מיקומי באר החול וסדר תיבת ההתחלה המשמשים לאורך הפעלות (איור 6). לפני כל מפגש, הכינו את מפת המיקום (איור 6A); להחליט על מיקום החול הנכון עבור כל חולדה, שחייב להשתנות באופן משמעותי בין מפגשים (איור 6B); וליצור את המאזן הנגדי (איור 6B,C) ואת גיליון הרישום (איור משלים 1).
   2. לייצר שלוש ערכות בארות חול, עם חמישה בארות חול לכל סט (איור 6C). כל סט דורש חמישה בארות חול מכיוון שחמישה מיקומי חול (אחד נכון וארבעה שגויים) משמשים בזירה במהלך כל מבחן בחירת ריקול, ונדרשים שלושה סטים של בארות חול כדי שניתן יהיה להחליף את בארות החול המשמשות לכל ניסוי בכל מפגש.
   3. במהלך כל מפגש, השתמשו בערכת חול אחת עבור ניסויי קידוד של חולדה (איור 6B,C; קידוד 1: סט 1, ובכן A; קידוד 2: קבוצה 1, באר B) וקבוצה נוספת, שונה של באר חול (איור 6B,C; בחירת זיכרון: סט 2, באר ג) למשפט בחירת הזיכרון שלהם.
   4. בתוך כל מפגש, השתמשו בשילוב שונה של ערכות באר חול עבור כל חולדה (איור 6B,C), ובין מפגשים, החליפו לסירוגין את שילובי ערכות באר החול ששימשו עבור כל חולדה.
2. ניסויי קידוד
   1. שים באר חול מתוגמלת במיקום הנכון בהתאם למפת המיקום ולמאזן הנגדי (איור 7). לעולם אל תשתמש במיקומי הרמזים בתוך הזירה, באריח המרכזי או בשלושת האריחים ישירות מול ארבעת תיבות ההתחלה כמיקום באר חול.
   2. הניחו כדור אחד, ואחריו חולדה, בתיבת ההתחלה (למשל, מזרח) המיועדת לקידוד ניסוי 1 (E1); הגלולה תשמש כרמז למשימה. אפשר מספיק זמן (~30 שניות) לחולדה לאכול את כדור הרמז הזה לפני תחילת הניסוי.
   3. לחץ על כפתור התחל שעל המסך כדי להקליט את תקופת הניסיון במערכת לכידת הווידאו הפנימית.
      הערה: חשוב לשמור תיעוד של ניסויי הקידוד של החולדות עבור (1) שקיפות מחקר (כלומר, ראיות גולמיות לביצוע המשימה של כל בעל חיים), (2) ניקוד מחדש, ו-(3) התייחסות עתידית (כלומר, לחקור ולאסוף את הנתונים עבור מדדי ביצועים אחרים).
   4. פתח את דלת תיבת ההתחלה מרחוק באמצעות תוכנת המחשב המותאמת אישית (איור 4B).
   5. הפעל את הטיימר בתוכנת המחשב המותאמת אישית כאשר החולדה נכנסת לזירה וסגור את דלת תיבת ההתחלה.
   6. תן לחולדה 200 שניות לחפש את באר החול הנכונה, לחפור ולשלוף את הכדור הראשון שלה. אם החולדה עדיין לא איתרה את באר החול הנכונה או את הכדור הראשון שלה לאחר 200 שניות, הוציאו את אחד הכדורים מתחת לחול והניחו אותו מעל. אם החולדה לא מצליחה לבקר בחול הנכון ולאחזר את הכדור הזה לאחר 200 שניות נוספות, השתמש במברשת כדי להנחות אותה בעדינות לבאר החול הנכון.
   7. לאחר שנמצא תגמול המזון, החולדה צריכה לשאת אותו לבסיס הבית (למשל, הקופסה השחורה הצפונית) ולאכול אותו ברגע שנכנס פנימה. אם החולדה לא מאתרת ונכנסת לבסיס הבית, ובוחרת במקום זאת לאכול את הכדור הראשון שלה בתוך הזירה, קחו במהירות את החולדה מהזירה והניחו אותה בבסיס הבית.
   8. לאחר אכילת הכדור הראשון שלה בבסיס הבית, תן לחולדה להיכנס לזירה מבסיס הבית ואתר את הכדור השני שלה מבאר החול הנכון.
   9. לאחר החזרת הכדור השני שלה, תן לחולדה לאתר ולהיכנס לבסיס הבית כדי לאכול אותה.
   10. סגור את דלת הבסיס הביתי ברגע שהחולדה נכנסת בבטחה ותן לה מספיק זמן לאכול את הכדור השני.
   11. הפסק את הקלטת לכידת הווידאו והטיימר המותאם אישית בתוכנת המחשב המותאמת אישית. לחץ על כפתור העצירה על המסך בתוכנת לכידת הווידאו המותאמת אישית. לאחר מכן, לחץ על תפסיק כפתור בטיימר שעל המסך בתוכנת המחשב המותאמת אישית.
   12. בזמן שהחולדה אוכלת, נגב את רצפת הזירה במטלית ספוגה בתמיסת אתנול 70%. עשה זאת בין כל ניסיון.
   13. הכן את באר החול הנכונה לקידוד ניסיון 2 (E2) והנח אותה במיקום הנכון בזירת האירוע.
   14. קח את החולדה מבסיס הבית ושים אותה בתיבת ההתחלה (למשל, מערב) המיועדת ל-E2.
       הערה: השימוש בתיבת התחלה חלופית הוא קריטי לעידוד יעיל של החולדות להשתמש רק בפתרון מרחבי אלוצנטרי לביצוע המשימה, מכיוון שהחולדות אינן יכולות להסתמך על נקודת מבט סטטית של הזירה או לעקוב אחר הנתיב הקודם שלהן כדי לאתר בהצלחה את באר החול הנכונה. במקום זאת, הם צריכים לשים לב לרמזים בתוך הזירה ומחוצה לה, מה שמקדם קידוד אלוצנטרי.
   15. חזור על שלבים 4.3.2 עד 4.3.12, ולאחר מכן החזיר את החולדה לכלוב הבית שלה.
3. משפט בחירה חוזר
   הערה: ניסוי בחירת ההיזכרות של כל חולדה נערך 30-40 דקות לאחר ניסוי הקידוד השני (E2) ומציג לחולדות זירה המכילה חמישה בארות חול.
   1. מקמו את באר החול המתוגמלת במיקום הנכון שהוקצה למפגש, בעוד שארבעת בארות החול הלא מתוגמלות ממוקמות בארבעת המיקומים השגויים שהוקצו למפגש ולחולדה המדוברת (איור 8A). מפת מיקום באר החול עבור חמשת בארות החול בניסוי בחירת ההיזכרות משתנה עבור כל מפגש ומאוזנת בין מפגשים.
   2. הנח את באר החול המכילה ארבעה כדורים נגישים במיקום הנכון. שים ארבעה בארות חול נוספים - כל אחד מהם לא מתוגמל ואינו מכיל כדורים בחלק הנגיש - במיקומים השגויים שנקבעו על ידי מפת מיקום החול של המפגש.
   3. שים את גלולת הרמז והחולדה בתיבת ההתחלה לניסוי בחירת הזיכרון (למשל, דרום). ודא שמיקום התחלה זה (למשל, C1: מערב) שונה מאלה ששימשו בשני ניסויי הקידוד (למשל, E1: מזרח, E2: דרום).
   4. התחל להקליט את גירסת הניסיון באמצעות מערכת לכידת הווידאו הפנימית.
      הערה: חשוב לשמור תיעוד של ניסויי בחירת ההיזכרות של החולדות עבור (1) שקיפות מחקר (כלומר, ראיות גולמיות לביצועי המשימה של כל חיה, שניתן להגיש כחלק מהחומר המשלים של המאמר), (2) ניקוד מחדש, ו-(3) התייחסות עתידית (כלומר, לחקור ולאסוף את הנתונים עבור מדדי ביצועים אחרים).
   5. בתוכנת המחשב המותאמת אישית, בחר את הקוצבי-זמן התואמים לבארות החול (קוצבי-זמן של חול) שישמשו בהפעלה מסוימת זו (איור 4B).
   6. לאחר שהחולדה אכלה את גלולת הרמז (~30 שניות), פתח את הדלת באמצעות תוכנת המחשב המותאמת אישית. כאשר החולדה עוזבת את תיבת ההתחלה, סגור את דלת תיבת ההתחלה והפעל את הטיימר בתוכנת המחשב המותאמת אישית.
   7. כאשר החולדה חופרת באר חול, לחץ על סמלי Sandwell שעל המסך כדי לתעד את הזמן שהושקע בחפירה בכל באר חול. המשך לתעד את זמן החפירה של החולדה בכל באר חול שביקר עד לסיום ניסוי בחירת הזיכרון.
   8. לאחר מכן אפשרו לחולדה לאתר ולהיכנס לבסיס הבית כדי לאכול את תגמול המזון הזה.
   9. השתמש באותו נוהל כמו זה שניתן עבור ניסויי הקידוד (ראה שלב 4.2) לאחזור הגלולה השנייה מבאר החול הנכונה בניסוי בחירת הזיכרון.
   10. אין ללחוץ ולתעד את זמן החפירה של החולדה בכל באר חול שביקר במהלך חיפושיה אחר הגלולה השנייה. רשום רק את סדר בארות החול (באמצעות המספר 1-5 שהוקצה לכל מיקום באר חול) לפני שהחולדה מאתרת בהצלחה את באר החול המתוגמלת ומוציאה את הגלולה השנייה שלה. זה דורש ריכוז.

איור 6: איזון נגדי מייצג. (A) סכמטי הממחיש כיצד מפת מיקום החול ומיקום החול הנכון שבו נתקלו החולדות (למשל, חולדה 1) משתנה לאורך המפגשים. (ב) דוגמה לטבלת איזון נגדי למפגש אחד (למשל, מפגש 1). תיבת התחלה שונה משמשת עבור כל ניסוי בסשן אחד (כלומר, קידוד ניסוי 1 (E1) שהתחיל מתיבת ההתחלה הדרומית (SB)), אך סדר השימוש בהם היה זהה עבור כל בעל חיים (למשל, חולדה 1-3). בארות החול ששימשו למיקום הנכון (למשל, מיקום 2, 4, 3) והסטים הקשורים אליהם, ששימשו במלואם במהלך ניסוי בחירת ההיזכרות, היו מאוזנים בניסויים של כל מפגש (למשל, קידוד 1, קידוד 2, בחירת היזכרות) ובעלי החיים שביצעו את המשימה (למשל, חולדה 1-3). (ג) טבלה המתארת את ערכות באר החול מאוזנות בתוך ובין המפגשים. ישנם 15 בארות חול בסך הכל ושלוש קבוצות (סט 1-3) של בארות חול, כל אחת מכילה חמש בארות (A-E). כל חולדה משתמשת בבארות שונות בכל ניסוי קידוד ובחירת זיכרון. לדוגמה, כפי שהוזכר באיור 6B, חולדה 1 תשתמש ב-Sandwell 1A בקידוד ניסוי 1, Sandwell 1B בקידוד ניסוי 2 ו-Sandwell 2C בניסוי בחירת הזיכרון. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

5. מבחן בדיקה לזכור

1. השתמש באותה הגדרה כמו זו של ניסוי בחירת החזרה, פרט לכך שאין כדורים נגישים באף אחד מחמשת בארות החול, כולל מיקום החול הנכון של המפגש (איור 8A,B).
   הערה: כמו בניסוי בחירת הזיכרון, כל חמשת בארות החול זמינות במהלך בדיקת הבדיקה והחולדות חופשיות לחפור בכל באר חול שיבחרו; אולם אף אחד מבארות החול לא מכיל תגמול מזון נגיש - במקום זאת, כל 12 הכדורים נמצאים בחלק הבלתי נגיש של כל באר חול (איור 3C).
2. שים את חמשת בארות החול ללא כדורים נגישים בזירה במיקומים המופיעים במפת באר החול של המפגש (איור 8).
3. הכניסו את החולדה לתיבת ההתחלה עם כדור רמז. השתמש בעמדת ההתחלה שאינה בשימוש באף אחד משני ניסויי הקידוד של אותה הפעלה.
4. הגדר את קוצבי-הזמן של באר החול בתוכנת המחשב המותאמת אישית כך שיתאימו למפת באר החול של ההפעלה (איור 4B). ודא שטיימרי באר החול שהוגדרו בתוכנת המחשב המותאמת אישית תואמים כהלכה למפת באר החול של ההפעלה.
5. התחל להקליט את ניסוי הגשושית במערכת לכידת הווידאו הפנימית.
   הערה: חשוב לשמור תיעוד של ניסויי בדיקת ההיזכרות של החולדות עבור (1) שקיפות מחקר (כלומר, ראיות גולמיות לביצועי המשימה של כל בעל חיים, שניתן להגיש כחלק מהחומר המשלים של המאמר), (2) ניקוד מחדש, ו-(3) התייחסות עתידית (כלומר, לחקור ולאסוף את הנתונים עבור מדדי ביצועים אחרים).
6. לאחר שהחולדה סיימה את הגלולה, פתחו את דלת תיבת ההתחלה מרחוק באמצעות תוכנת המחשב המותאמת אישית (איור 4B).
7. לאחר שהחולדה נכנסה לזירה ונמצאת במרחק בטוח מהדלת, סגור את דלת תיבת ההתחלה והפעל את הטיימר בתוכנת המחשב המותאמת אישית.
8. רשום את זמן החפירה והחביון של החולדה לכל אחד מבארות החול שביקרו במהלך ניסוי הבדיקה של 120 שניות, על ידי לחיצה על כל באר חול שביקר והחזק כל עוד החולדה ממשיכה לחפור. ספירה לאחור זו של 120 שניות מתחילה כאשר החולדה חופרת באר החול הראשונה.
9. רשום את זמני החפירה וההשהיה ב-60 שניות ו-120 שניות על ידי צילום מסך של תוכנת המחשב המותאמת אישית בסימן הזמן של 60 שניות ו-120 שניות.
10. לאחר שחלף ניסוי הבדיקה של 120 שניות, שים שלושה כדורים בבאר החול הנכונה (כלומר, המיקום של באר החול המתוגמל בניסוי הקידוד) כדי למנוע ירידה בזיכרון. החולדה נדרשת להחזיר שניים משלושת הכדורים הללו. לאחר שליפת גלולה, החולדה נדרשת לאתר ולהיכנס לבסיס הבית כדי לאכול אותה.
11. לחץ על כפתור העצירה שעל המסך בתוכנת המחשב המותאמת אישית לאחר בדיקת הבדיקה של 120 שניות. נקה את שם הקובץ ושים לב רק לחביון של החולדה כדי לאחזר את הגלולה הראשונה והשנייה שהונחה במיקום הנכון של החול המתוגמל כעת.
    הערה: חפירה מועדפת במיקום הנכון משמשת כאינדקס לזיכרון: זיכרון טוב לאירוע היומיומי, שנחווה בניסויי הקידוד (כלומר, מפגש עם מיקום החול הנכון של המפגש), מסומן על ידי זמן רב יותר שהושקע בחפירה במיקום הנכון מאשר הזמן הממוצע שהושקע בחפירה במקומות הלא נכונים.
12. קבעו בדיקת בדיקת זיכרון בתחילת האימון כדי לבדוק אם הביצועים הם ברמת סיכוי. לאחר מכן, קבעו בדיקות בדיקה במרווחי זמן ספציפיים (למשל, כל מפגש שישי), או קבעו רק כאשר החולדות מגיעות לביצוע משימה יציב: כדי להצדיק בדיקת בדיקה, מדד הביצועים הממוצע שלהן (%) צריך להיות 60% ומעלה במשך שלושה מפגשים רצופים. מדד הביצועים הממוצע מוגדר בשלב 7.3.1.

6. מבחן בקרה ללא קידוד

הערה: ניסוי שאינו מקודד הוא אמצעי בקרה המשמש כדי לקבוע אם החולדות משתמשות בחפצי ריח, ולא בזיכרון שלהן של מיקום החול הנכון, כדי לבצע את המשימה. כפי שהשם מרמז, 'מבחן בקרה ללא קידוד' פירושו שאין ניסויי קידוד שבוצעו לפני ניסוי בחירת הזיכרון; רק משפט בחירת הזיכרון נערך. הציפייה היא שמבלי לאפשר לקודד את המיקום של אירוע הזיכרון היומיומי, ביצועי החולדות בניסוי הבחירה יהיו ברמת המקרה. אם זה לא המקרה, והחולדות מתפקדות היטב במבחן הבקרה שאינו מקודד, ייתכן שיידרש תכנון מחדש של בארות החול, והתאים הנגישים והבלתי נגישים שלהם.

1. בצע גירסת ניסיון של בחירת החזרה כמתואר בסעיף 4.3 (שלבים 4.3.1 עד 4.3.10).

7. מדידת ביצועים

הערה: מספר פרמטרים נמדדים ואיור משלים 1 מציג גיליון נתונים לדוגמה.

1. בחירת בארות חול
   הערה: בחירה מוגדרת כמספר בארות החול שחולדות חופרות בהן, עד וכולל באר החול הנכונה, במהלך ניסויי בחירת הזיכרון ובדיקת הזיכרון. הערך המקסימלי האפשרי של הבחירה הוא 5, מכיוון שיש חמישה בארות חול בסך הכל.
   1. במהלך כל ניסוי של הניסוי (ניסוי בחירת היזכרות ומבחן בדיקת זיכרון), קבע את מספר הבחירות שנעשתה על ידי חולדה: האם היא מניחה את כפותיה הקדמיות על או בתוך באר חול. אם חולדה רצה על פניה, או רק רחרחה במהירות בקרבת באר חול, זה לא נחשב לבחירה.
   2. במקרים נדירים, כאשר קשה לדעת ממסכי הווידיאו אם החולדות עושות בחירה (כפי שהוגדר לעיל), בדקו בסוף הניסוי אם יש עקבות של חפירה: כלומר אם החול נעקר סביב באר החול. אם יש ראיות לחפירה, קלה ככל שתהיה, שקול זאת כבחירה. עצירה ליד באר חול ולא חפירה נחשבת לביקור בלבד ואין להתייחס אליה כבחירה.
2. שגיאות
   הערה: שגיאה מוגדרת כמספר בארות החול השגויות (לא מתוגמלות) שחולדות מבקרות בהן לפני איתור באר החול הנכון. בחירה מוגדרת כמספר בארות החול שחולדות חופרות בהן, עד וכולל באר החול הנכונה, במהלך ניסויי בחירת ההיזכרות ובדיקת הזיכרון. מספר השגיאות המרבי הוא ארבע מכיוון שיש חמישה בארות חול בסך הכל.
   1. חישוב שגיאה באמצעות הנוסחה הבאה:
      שגיאה = (בחירה - 1)
   2. כאשר חולדה מבקרת שוב בחול השגוי, אל תספור זאת כשגיאה נוספת מכיוון שמספר השגיאות המרבי הוא ארבע בגלל שיש חמישה בארות חול בסך הכל.
3. מדד ביצועים (PI)
   הערה: מדד הביצועים מוגדר כמספר השגיאות שנעשו לפני שהחולדות מאתרות את באר החול הנכונה בניסוי בחירת זיכרון. עם חמישה בארות חול, עלולות להתרחש עד ארבע טעויות. רמת הסיכוי בין חמישה בארות חול היא אפוא שתי טעויות (כלומר, 50%).
   1. חשב את מדד הביצועים באמצעות הנוסחה הבאה:
      
   2. כאשר חולדה מבקרת שוב בחול השגוי, אל תספור זאת כשגיאה נוספת מכיוון שמספר השגיאות המרבי הוא ארבע בגלל שיש חמישה בארות חול בסך הכל.
4. השהיה
   הערה: חביון מוגדר כזמן שחולף לפני תחילת החפירה בבאר החול הנכונה.
   1. מדוד חביון מהרגע שהחולדה עוזבת את קופסת ההתחלה ועד שהיא מגיעה לחול הנכון. עקוב ורשום חביון באמצעות תוכנת המחשב המותאמת אישית.
5. זמן חפירה
   1. מדוד את זמן החפירה של החולדות בכל באר חול (בארות חול נכונות ושגויות) בניסוי בדיקת הזיכרון.
      הערה: זיכרון טוב לאירוע היומיומי מוגדר על ידי חפירת החולדות בבאר החול הנכונה (n = 1) עבור חלק גדול יותר מניסוי הבדיקה של 120 שניות מאשר הזמן הממוצע שהן מבלות בחפירה בבארות החול השגויות (n = 4).
   2. חשב את הנכון והלא נכון באמצעות הנוסחאות הבאות:
      
      

8. הימנעות מהטיה לא מכוונת

הערה: אמצעי הבקרה הבאים מיושמים לאורך כל הפרוטוקול כדי להבטיח את יכולת השחזור והאמינות של משימת זיכרון יומיומית זו.

1. לאזן את מיקומי באר החול על פני מפגשים. זה מונע הטיית תגמול לצד ספציפי של זירת האירועים.
2. איזון בין ערכות באר החול, כמו גם בארות החול בתוך הסטים הללו המשמשים במיקום הנכון, על פני מפגשים וחולדות בכל מפגש. זה מרתיע את החולדות מלנסות לעקוב אחר כל ניסוי ריח שיורי שנמשך מהניסויים של החולדות הקודמות.
3. נגב את רצפת זירת האירועים בין כל ניסיון עם מטלית ספוגה בתמיסת אתנול 70%; זה ימנע מהנתיב של חולדות קודמות להשפיע על ביצועי המשימות הבאות.

תוצאות

פרוטוקול בסיס ביתי יציב זה שימש כדי לאמן בהצלחה חולדות ללמוד את משימת הזיכרון היומיומית הזו באמצעות ייצוגים אלוצנטריים. ישנם שני אלמנטים חשובים בפרוטוקול זה. ראשית, חיות מתחילות מקופסאות שחורות שונות (למשל מזרח, דרום ומערב) בתוך המפגשים וביניהם. ישנם שני ניסויי קידוד וניסיון בחירה אחד בכל הפעלה (או ניסוי בדיקה במקום ניסיון הבחירה במקרים מסוימים), כולם מתחילים מתיבת התחלה חלופית. זה מעודד את בעלי החיים לשים לב לרמזים בתוך הזירה ומחוצה לה עם הכניסה לזירה. לא ניתן להסתמך אך ורק על שילוב נתיב אי...

דיון

בני אדם מקודדים באופן אוטומטי אירועים בודדים בחיי היומיום. אנו נזכרים בקלות באירועים מסוימים ושוכחים אחרים. פרוטוקול הזיכרון היומיומי דמוי האפיזודי שתואר לעיל מספק שיטה חזקה לחוקרים המעוניינים לחקור סוג זה של זיכרון (זיכרון אפיזודי) במכרסמים. מכיוון שהמשימה כרוכה בפעולה היומיומית של מציאת ואחזור כדורי מזון ממקום מוגדר, האינסטינקט הטבעי של מכרסמים לחפש מזון מנוצל. המשימה נשענת על ההנחה הסבירה שפעולת מציאת וחפירת מזון במקום מסוים אך משתנה בכל יום היא אירוע עבור החולדה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
מצלמה	במעגל סגורמקום
זירת אירועים	אדינבורו (תוכנן ונבנה בבית	)אוניברסיטת אדינבורו (תוכנן ונבנה בבית)	זירת אירועים למשימת זיכרון יומיומית
חולדות עם ברדס ליסטר	נהר צ'ארלס בריטניה	603
Multitimer Labview	אוניברסיטת אדינבורו (תוכנן ונבנה בבית)	אוניברסיטת אדינבורו (תוכנן ונבנה בבית)
פנאומטיקה, מסגרות, ברגים של זירת אירועים	RS רכיבים בע"מ	אוניברסיטת אדינבורו (פ. ספונר)	כלים לבניית זירת אירועים
Sandwells	Adam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)	אוניברסיטת אדינבורו (P. Spooner)	Sandwells לזירה
	Startboxes Adam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)	אוניברסיטת אדינבורו (P. Spooner)
הקלטת וידאו	מחשבי Windows 10 עם תוכנת OBS, Blackmagic Decklink Mini כרטיסי מקליט	לא ישים