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Articolo metodologico

Uso di un labirinto d'acqua radiale a otto bracci per valutare la memoria di lavoro e di riferimento dopo una lesione cerebrale neonatale

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DOI:

10.3791/50940

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4 dicembre 2013

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In questo articolo

Sommario

Il labirinto d'acqua radiale a otto bracci è progettato per valutare simultaneamente le prestazioni di riferimento e di memoria di lavoro, richiedendo ai soggetti di utilizzare spunti extra-labirinto per localizzare piattaforme di fuga e rimediare alle limitazioni osservate nei progetti di labirinti a braccio radiale a terra.

Abstract

La memoria di lavoro e di riferimento viene comunemente valutata utilizzando il labirinto a braccio radiale terrestre. Tuttavia, questo paradigma richiede un allenamento preliminare, privazione di cibo e può introdurre confusioni di spunti olfattivi. Il labirinto d'acqua radiale a otto bracci è progettato per valutare simultaneamente le prestazioni di riferimento e di memoria di lavoro, richiedendo ai soggetti di utilizzare segnali extra-labirinto per localizzare le piattaforme di fuga e rimediare alle limitazioni osservate nei progetti di labirinti a bracci radiali a terra. In particolare, ai soggetti è richiesto di evitare i bracci precedentemente utilizzati per la fuga durante ogni giorno di test (memoria di lavoro) nonché di evitare i bracci fissi, che non contengono mai piattaforme di fuga (memoria di riferimento). I rientri in bracci che sono già stati utilizzati per la fuga durante una sessione di test (e quindi la piattaforma di fuga è stata rimossa) e i rientri in bracci di memoria di riferimento sono indicativi di deficit di memoria di lavoro. In alternativa, i primi ingressi nei bracci della memoria di riferimento sono indicativi di deficit della memoria di riferimento. Abbiamo utilizzato questo labirinto per confrontare le prestazioni dei ratti con lesioni cerebrali neonatali e controlli fittizi dopo l'induzione di ipossia-ischemia e abbiamo mostrato deficit significativi sia nella memoria di lavoro che in quella di riferimento dopo undici giorni di test. Questo protocollo potrebbe essere facilmente modificato per esaminare molti altri modelli di compromissione dell'apprendimento.

Introduzione

La memoria di lavoro (WM) corrisponde a un dominio cognitivo critico richiesto per la rappresentazione di oggetti o luoghi durante il comportamento diretto all'obiettivo1. In alternativa, la memoria di riferimento (RM) è necessaria per rappresentazioni temporalmente stabili di tali oggetti o luoghi. La memoria di lavoro e di riferimento è stata a lungo valutata nei roditori utilizzando i paradigmi del labirinto a braccio radiale terrestre2,3. Tuttavia, questi compiti richiedono spesso un pre-allenamento, poiché i ratti non sono predisposti alla corsa spontanea nel labirinto. Ciò può aumentare significativamente il tempo necessario per completare ....

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Protocollo

Tutte le procedure sono state approvate dal Rhode Island College Institutional Animal Care and Use Committee e aderiscono alla Guida del National Institutes of Health per la cura e l'uso degli animali da laboratorio.

1. Configurazione del labirinto

  1. Posiziona indizi extra-labirinto chiari, statici e salienti (forme dipinte, mobili o altre caratteristiche fisse della stanza) intorno al labirinto.
    Nota: tutti i segnali extra-labirinto devono rimanere nella stessa posizione per tutta la durata dell'esperimento.
  2. Posizionare il mozzo e i bracci del labirinto a braccio radiale in una vasca di plastica (vedere la tabell....

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Risultati

Dati campione del nostro laboratorio mostrano un numero significativamente maggiore di errori di memoria di lavoro negli animali HI rispetto ai controlli al giorno undici del test (t = 2.124, p<0.05, (vedi Figura 3A)). Gli animali HI hanno mostrato anche un numero significativamente maggiore di errori di memoria di riferimento rispetto ai soggetti controllo al giorno undicesimo del test (t = 2.303, p<0.05, (vedi Figura 3B)). Gli errori di memoria di lavoro e quelli di riferimento i.......

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Discussione

Il paradigma del labirinto d'acqua radiale a otto bracci è stato utilizzato con successo nel nostro laboratorio e da altri per valutare le prestazioni della memoria di lavoro e di riferimento nei ratti con e senza lesioni cerebrali neonatali5-7,18-20. Nel paradigma attuale, la rimozione di una piattaforma di fuga dopo ogni prova aumenta la richiesta di memoria di lavoro (i soggetti hanno meno opzioni di fuga) nelle prove successive. Pertanto, nella quarta prova, rimane solo una piattaforma e la richiesta di me.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse finanziario concorrente.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano William Martin e il dipartimento d'arte del Rhode Island College per l'assistenza nella fabbricazione del labirinto. Vorremmo anche ringraziare gli studenti del Rhode Island College Katrina Feyerherm, Molly La Rue e Nick Lafond per il lavoro svolto su materie sul labirinto d'acqua a otto bracci. Questo lavoro è stato supportato da una sovvenzione del Rhode Island Idea Network for Biomedical Research excellence (RIINBRE) e del NIH National Center for Research Resources (Grant# P20 RR16457-12). Il supporto è stato fornito anche dall'Eunice Kennedy Shriver National Institute Of Child Health & Human Development del National Institutes of Health co....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Vasca in plasticaGototanks http://www.gototanks.comARM-19455Le dimensioni possono variare a seconda delle specie testate o delle esigenze dei singoli laboratori.
iPad o altro tablet digitaleApple Inc.N/A
http://www.apple.com Notability o altre applicazioni per prendere appuntiGingerlabsN/A

http://www.gingerlabs.com

Scrittore pdf digitale o programma per prendere appunti

Timer digitaleQualsiasiN/A
Termoforo isotermico DeltaphaseBraintree ScientificASS7Dhttp://www.braintreesci.com/
Stainless labirinto in acciaioFabbricato in casaN/A

Riferimenti

  1. Bunge, S. A., Ochsner, K. N., Desmond, J. E., Clover, G. H., Gabrieli, J. D. Prefrontal regions involved in keeping information in and out of mind. Brain. 124 (Pt 10), 2074-2086 (2001).
  2. Olton, D., Collison, C., Werz, M. Spatial memory and radial-arm maze performance of rats. Learn Motiv. ....

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Ristampe e permessi

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