משימת זיכרון עבודה מרחבי מעוררת תיאבון לעכברים במבוך רדיאלי חצי אוטומטי בעל 8 זרועות, המפחיתה את אסוציאציות הזיכרון המפחיד במבוך

רוב ניסויי ההתנהגות של מכרסמים תוכננו במקור עבור חולדות. בשל ההבדלים ההתנהגותיים בין חולדות לעכברים, לעיתים נדרשים שינויים עבור עכברים. אנו מציגים שיטה לבדיקת זיכרון עבודה מרחבי בעכברים, תוך מזעור הלחץ במהלך מטלת זיכרון העבודה.

רוב ניסויי ההתנהגות של מכרסמים תוכננו במקור עבור חולדות. עם היתרונות האחרונים בהנדסה גנטית, חוקרים מבצעים לעתים קרובות ניסויים התנהגותיים בעכברים, תוך שימוש בפרוטוקולים שנקבעו עבור חולדות. בשל הבדלי ההתנהגות בין חולדות לעכברים, לפעמים אתה צריך לשנות את הפרוטוקול עבור עכברים. בסרטון הזה אנו מתארים פרוטוקול לבדיקת זיכרון עבודה מרחבי בעכברים. זיכרון עבודה הוא תהליך קוגניטיבי שיכול להכיל כמות מוגבלת של מידע לזמן קצר בזמן שהוא עובר מניפולציה ומשמש בתכנון וביצוע של משימה מנטלית. זה מתאם עם מדדים של אינטליגנציה נוזלית בבני אדם וחשוב ללמידה. לכן, זיכרון עבודה הוא נושא חשוב למחקר בפני עצמו.

[מדריך] הקימו כלובים חדשים, תוך שימוש בחומרי קינון סטנדרטיים לניסוי חדש. הכניסו נסורת מצעים חדשה, מנהרת נייר מנייר, פסי קינון מנייר ובלוק נשיכה מעץ בכלוב החדש. הנח את הופר מכסה המנוע וסגור את המכסה. הנח את העכבר למנהרת הנייר, המסופקת בכלוב הביתי ביד. הרם בעדינות את העכבר מהכלוב המקובץ באמצעות מנהרת הנייר. הניחו את העכבר על היד ושמרו אותו בגובה החזה למשך מספר שניות. לחלופין, תן לעכבר לטפס על היד שלך. לעולם אל תרים עכברים בזנבותיהם. טיפול בבעלי חיים עם לחץ מינימלי חיוני לניסויים התנהגותיים. הרגלת עכברים לנסיין חשובה גם היא. תפוס את העכבר באותה שיטת טיפול. שים את העכבר על המשקל לניטור משקל הגוף ורשום את משקל גופו. לאחר השקילה הכניסו את העכבר לכלוב החדש שהוכן קודם לכן. ודאו שאתם לא מפחידים עכברים על ידי תנועה מהירה או השמעת קולות גדולים בזמן הטיפול בעכברים. אחרת, עכברים יכולים לקפוץ מהמשקל או מהיד. שים עכברים על הגבלת כמות זו במשך שבוע לפני החשיפה למכשיר. שלטו בכמות הצ'או הסטנדרטי כדי לגרום להם להניע אותם לחפש מזון במבוך לתגמולי מזון, שהוא חלב מרוכז מדולל וממותק, במהלך הניסוי. הכניסו שניים עד שלושה גרם של צ'או סטנדרטי לכלוב ושמרו על משקל גופם בין 85 ל-90% ממשקל גופם ההתחלתי לאורך כל הניסוי. כמו כן, בשלב זה, ספקו מיליליטר אחד של חלב מרוכז מדולל בכוס הפלסטיק הקטנה בכלוב הביתי כדי להרגיל עכברים אליו. התבונן בהם אם הם אוכלים אותו לזמן מה, וודא שהעכבר לא מראה ניאופוביה ממזון. הביאו את העכברים לאט לחדר בדיקות ההתנהגות על העגלה. לאחר מכן הגדר את תאורת החדר, האר את הרכזת המרכזית בספרייה ב-80 לוקס עם נורות לבנות חמות והשמע רעש לבן ב-70 דציבלים, הנמדד ברכזת המרכזית. השאירו את העכברים ללא הפרעה במשך חמש דקות לפני תחילת הניסוי. התרגלות, שלב ראשון. בקרת המבוך מוגדרת לאפשר לעכבר לחקור את המבוך עם דלתות המופעלות על ידי תוכנת מעקב העכבר. שלב זה נועד לשכן עכברים לתנועות הדלת ולקולותיהם. התחל את תקופת הניסיון ואת הקלטת הווידאו על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בתוכנה ולאחר מכן הבא את העכבר למבוך והנח את העכבר ברכזת המרכזית. המשך לעקוב אחר התנהגות העכבר. אין תגמול מזון במבוך. העכבר יכול לבקר בכל זרוע, וכמה פעמים כרצונו. הדלתות נשלטות מבלי להפריע לתנועות העכבר למשך 30 דקות. המשך עד לחלוף 30 דקות. לאחר הניסוי, אספו את העכבר בזרוע והחזירו אותו לכלוב הביתי. נקה את המבוך לעכבר הבא. עשה זאת עבור כל עכבר בתורו למשך יומיים. שלב שני בבוררות. בקרת המבוך מוגדרת לאפשר לעכבר לחקור את המבוך בחופשיות ללא דלתות מופעלות, ולמצוא תגמולי מזון בבארות המזון בקצה הזרועות. שלב זה מעודד את העכברים לחקור את המבוך בחופשיות כדי לקבל תגמולי מזון. הניחו 70 מיקרוליטר מהתגמול בכל מכסה המנוע היטב. אל תתנו אותו יותר בכלובים הביתיים, מהמגורים, שלב שני. התחל ניסיון ואת הקלטת הווידאו על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בתוכנה, ולאחר מכן הבא את העכבר למבוך. צפה בהתנהגות העכבר. במהלך שלב זה, עכברים נעים לאט, נראים זהירים ויכולים לחזור למזון היטב מספר פעמים. המשך עד שהעכבר נכנס לכל זרוע לפחות פעמיים או 30 דקות. לאחר הניסוי, אספו את העכבר בזרוע והחזירו אותו לכלוב הביתי. נקה את המבוך לעכבר הבא. עשה זאת עבור כל עכבר בתורו פעמיים ביום למשך יומיים. שלב מגורים שלישי. בקרת המבוך מוגדרת לאפשר לעכבר להתרגל לשילוב של שלב ראשון ושני. עכברים רשאים להיכנס לכל זרוע לפחות פעם אחת. פיתיון את כל בארות המזון עם 70 מיקרוליטר מהתגמול. התחל את תקופת הניסיון ואת הקלטת הווידאו על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בתוכנה ולאחר מכן הבא את העכבר למבוך. צפה בהתנהגות העכבר. המשך עד שהעכבר נכנס לכל זרוע לפחות פעם אחת או 30 דקות לאחר מכן. לאחר הניסוי, אספו את העכבר בזרוע והחזירו אותו לכלוב הביתי. נקה את המבוך לעכבר הבא. עשו זאת עבור כל עכבר בתורו, פעמיים ביום למשך יומיים. כפי שניתן לראות בפאנל זה, עכברים מבקרים בזרועות רבות יותר לאורך זמן. ביום השישי של המגורים, עכברים נכנסים לכל זרוע לפחות פעם אחת תוך שבע עד 15 דקות ומבלים פרק זמן דומה בכל זרוע, מה שמצביע על כך שבעלי החיים רגילים למבוך ומוכנים למשימה. מטלת זיכרון עבודה מרחבית זו מורכבת משלושה חלקים בניסוי אחד. עכברים עוברים את הריצה הכפויה, חמש שניות כליאה במרכז המרכזי, ואז ריצה חופשית. בריצה הכפויה, ארבע זרועות נבחרות באופן פסאודו-אקראי ומוצגות לעכבר בזו אחר זו. במהלך הריצה החופשית, עכברים צריכים לזכור באילו זרועות הם ביקרו בריצה הכפויה בניסוי כדי לאסוף בצורה היעילה ביותר את ארבעת התגמולים הנותרים. המבוך מוגדר לעקוב אחר הסכימה המוצגת במסך הקודם, וכל אחד מהם חייב לעבור את אותו סט של זרועות מאולצות בניסיון הסיבוב. עכברים מבצעים שישה ניסויים ביום במשך תשעה ימים לפני תחילת הניסוי, פיתיון את כל הזרועות עם 40 מיקרוליטר מהתגמול. מקם את התגמול בכל מזון קרוב מאוד למרכז המרכזי כדי להקשות על עכברים לראות מהרכזת המרכזית. התחל ניסיון והקלטת וידאו על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בתוכנה. הבא את העכבר לרכזת מרכז המבוך מבלי לגרום ללחץ על העכבר. הניסוי יתחיל אוטומטית לאחר חמש שניות ריתוק ברכזת המרכזית. במהלך חמש השניות של הכליאה, התרחקו מהמבוך ושבו במקום לא קרוב מדי למבוך. עקוב אחר ההתנהגות ורשום את רצף ביקורי הזרוע לניקוד עד שהעכבר יאסוף את כל הפרסים. ברגע שהעכבר אסף את כל התגמולים במבוך, תן לו לבקר בארבע זרועות נוספות. על ידי כך, עכברים לא יקשרו להיתפס במרכז המרכזי שבו חשוב לעכברים להחליט לאן ללכת הלאה. כמו כן, השלמת משימת זיכרון העבודה וההיתפסות לא יהיו קשורות ישירות. בנוסף, זה יחזק את העובדה שהתגמולים אינם מתחדשים בזרועות שביקרו בעבר. בחלק האחורי של הזרוע הרביעית, תן לעכבר לעלות על היד שלך תוך כדי כיסוי הזרוע ביד השנייה, והחזר את העכבר לכלוב הביתי. לפני ניקוי המבוך, הקש על כלוב הבית של העכבר הבא כדי ליישר את מצב העוררות שלו לפני הניסיון הבא. כדי לנקות את המבוך, השתמש במברשת צבע, טישו רטוב אחד ושתי רקמות יבשות. השתמש במברשת צבע כדי להסיר גללי עכבר. נגב תחילה את המבוך עם רקמה יבשה כדי להסיר עקבות של חלב מרוכז. נגב את רצפת המבוך ברקמה רטובה. יבש את המבוך עם טישו יבש ועבור לניסוי הבא. ציון שיעור ההצלחה היומי מחושב כארבע חלקי מספר כניסות הזרוע הכולל, ושיעור ההצלחה הממוצע מגיע לכ-80% ביום האחרון של הניסוי. ציון יחס הניסוי המושלם מחושב כמספר ניסויים מושלמים חלקי שישה, ומגיע ליותר מ-60% ביום האחרון של הניסוי. בחר ניתוח של מהירות, מרחק ותאוצה של העכבר בתוכנה, ונתח אותם. הקפד לא לכלול את ארבעת ביקורי הזרוע הנוספים מהניתוחים הללו. מדוד גם את משך ארבעת ביקורי הזרוע הנוספים. המרחק אמור להתקצר עם הזמן. המהירות והתאוצה צריכות להיות שטוחות, ומשך ארבעת ביקורי הזרוע הנוספים אמור להתארך עם הזמן אם הם לומדים היטב את המשימה שלהם.

בעת ביצוע ניסוי זה, חיוני להכיר את העכברים עם הנסיין ולהרגיל את העכברים לסביבת חדר הניסוי, מה שאמור למזער את הלחץ עבור העכברים.

פרוטוקול זה קל לשימוש ואמין לשחזור נתונים. מכיוון שהמבוך הוא חצי אוטומטי, פרוטוקול זה אינו עתיר עבודה והוא ישים להדמיית מעבדה ואלקטרופיזיולוגיה. פרוטוקול זה הוא כלי רב עוצמה לחקר זיכרון עבודה מרחבי.