L'uso del Puzzle Box come un mezzo per valutare l'efficacia di arricchimento ambientale

L'obiettivo generale del seguente esperimento è valutare l'efficacia dell'arricchimento ambientale sulla funzione cognitiva nei topi. Ciò si ottiene creando prima una scatola puzzle contenente due camere. I topi vengono quindi abituati all'arena di prova e possono scoprire l'ingresso della porta riparata.

Successivamente, i topi vengono sfidati con una serie di ostacoli o puzzle che bloccano l'ingresso del rifugio. I risultati mostrano che l'arricchimento ambientale migliora in modo affidabile le prestazioni nella scatola del puzzle. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ad altri metodi è la sua facilità e semplicità sia nella costruzione della scatola che nell'implementazione, e il fatto che è estremamente flessibile nella progettazione di attività con diversi livelli di carico cognitivo.

Quindi questo metodo può essere utilizzato per affrontare una serie di domande nel campo delle neuroscienze, in particolare quelle associate alla valutazione dell'efficacia degli interventi ambientali. Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sull'effetto dell'arricchimento ambientale sulla cognizione, può essere applicato anche ad altri sistemi come i modelli animali geneticamente modificati di malattie umane e i test preclinici di nuove terapie. Per iniziare, assegnare in modo casuale i topi gravidi alle condizioni di stabulazione standard mettendoli in una gabbia per topi standard o alla condizione arricchita mettendoli in gabbie delle dimensioni di un ratto.

Posiziona una varietà di oggetti progettati per aumentare la stimolazione sensoriale e motoria nella gabbia di arricchimento ogni due o tre giorni. Sposta questi oggetti all'interno della gabbia e rinfresca quelli che sono stati distrutti durante lo svezzamento del sesso, i cuccioli, e segregali in condizioni abitative coerenti con l'ambiente da cui sono stati allevati per la condizione arricchita. Assicurati che ci siano tra tre e 10 topi per gabbia con due e cinque topi per il gruppo standard.

I test comportamentali dovrebbero iniziare una volta che questi animali raggiungono l'età adulta. A 12-14 settimane, la scatola del puzzle è costruita con sei pezzi di acrilico bianco, un pezzo di acrilico nero con un'apertura quadrata tagliata sul lato viene posizionato a 150 millimetri da un'estremità per dividere la scatola in due scomparti. Un pezzo di acrilico bianco viene posizionato sopra lo scomparto più piccolo per creare una scatola scura per la porta.

Il coperchio in acrilico può essere fissato al corpo della scatola principale tramite cerniere o lasciato libero per essere completamente rimosso durante i test comportamentali. Successivamente, unisci tre pezzi di acrilico per creare un canale a forma di U da utilizzare come ostruzione durante il test che segue. Per prima cosa, pulisci accuratamente la scatola del puzzle con il 70% di alcol.

Ripeti questo passaggio tra i test di ciascun animale. Quindi posiziona un topolino rosso pulito, un igloo all'interno della scatola della porta e rimetti il coperchio quando sei pronto. Posiziona il mouse all'estremità più lontana della sezione del campo aperto rivolta verso la casella della porta.

Avvia immediatamente un timer e registra il tempo impiegato dall'animale per entrare nell'altra camera. Arrestare il timer. Quando tutte e quattro le zampe dell'animale entrano nella sezione della scatola della porta, termina la prova.

Se l'animale non entra nella casella della porta entro un limite di tempo prestabilito. Dopo la prova, rimuovere l'animale e metterlo in una gabbia di contenimento separata. Mantieni un intervallo compreso tra 60 e 182 tra le prove per ogni animale.

Esegui tre prove al giorno per cinque giorni consecutivi. Durante il corso dei test, introdurre quattro condizioni di ostruzione con tre prove di ciascuna condizione. Innanzitutto, introduci il canale a forma di U costruito in precedenza e registra il tempo impiegato dall'animale per entrare nella casella della porta per creare un'altra condizione di ostruzione.

Posizionare la lettiera all'interno e intorno al canale prima di testare altre ostruzioni che possono essere introdotte. Includi il posizionamento di un fazzoletto o di un tappo di schiuma all'interno della porta. La terza prova di una data condizione di ostruzione deve essere sempre somministrata il giorno successivo Al termine della prova, calcolare il tempo impiegato per completare ciascuna prova, comprese le prove nulle in cui gli animali non hanno completato l'attività entro il tempo specificato.

Infine, utilizzare misure ripetute su NOVA per valutare l'effetto delle condizioni dell'alloggio sulle prestazioni all'interno della scatola del puzzle. Questi dati rappresentano le prestazioni dei compiti della scatola del puzzle di animali adulti allevati dalla nascita in ambienti arricchiti o standard. Gli animali allevati in un ambiente arricchito hanno risolto i compiti di ostruzione all'interno della scatola del puzzle molto più velocemente di quelli allevati in un ambiente standard, con differenze di picco che si verificano tra il secondo e il quarto giorno di test.

Quando si tenta questa procedura, è importante ricordarsi di maneggiare gli animali in modo appropriato per evitare comportamenti indotti dallo stress imprevisti. Quindi, dopo questa procedura, altri metodi come l'immunoistochimica, gli interventi chirurgici mirati o l'elettrofisiologia in vivo potrebbero essere utilizzati per svelare i meccanismi alla base degli effetti comportamentali osservati. Quindi, dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come ottenere una valutazione preliminare efficiente e affidabile della funzione cognitiva nel modello AMA.