Name: Valutare lapprendimento spaziale e la memoria in piccoli rettili squamate (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-01-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: Scopri come valutare memoria spaziale e apprendimento in piccoli rettili squamati usando un labirinto di Barnes modificato. Questo metodo innovativo permette di studiare processi cognitivi in specie non modello.

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Ringraziamo M. Forney, R. Maged e K. Hellwinkle per la raccolta dei dati e due revisori anonimi per i commenti su una versione precedente di questo manoscritto. Questa ricerca è stata supportata da un premio NSF a LDL (IOS-0918268).

Tutte le procedure sono state approvate dalla Penn State University Institutional Animal Care e del Comitato Usa (IACUC - Protocollo ID: 43242) e rispettate tutte le leggi locali, statali e federali. 1. Preparazione <ol><li> Acquisto o costruire il labirinto Barnes, assicurando che i fori della porta siano adeguatamente dimensionati per le specie di interesse. Per questo protocollo, utilizzare sette lucertole lato-blotched adulti (Uta stansburiana). Determinare la dimensione del campione sufficiente per studi che utilizzano altre specie. <ol><li> Se la costruzione del labirinto Barnes, l&#39;acquisto di qualsiasi standard, tavola rotonda non poroso (106 cm di diametro), elevate 76,2 cm dal pavimento. </li><li> Utilizzando un metro, segnare 10 punti equidistanti distanziati 26 cm di distanza intorno al perimetro del tavolo e 6,35 cm dal bordo del tavolo. Utilizzare 10 buche mentre labirinti di roditori in genere hanno più buchi. Ciò consente una riduzione del numero di opzioni di fuga. </li><li> Usando un po &#39;buco sega (2,54cm di diametro), forare tutti i 10 fori gol e sabbia bordi taglienti. </li><li> Montare quattro picchetti di supporto ripiano sotto ogni foro con viti, utilizzando un recinto di casa come una guida per le dimensioni. </li></ol></li><li> Posizionare il labirinto in una stanza tranquilla con illuminazione ambientale luminoso e spunti territoriali disponibili per la navigazione (porte, armadi, ecc.) </li><li> Montare una messa a fuoco automatica, grandangolare webcam lente (11.3 cm x 3,99 centimetri) o di altra fotocamera adatta direttamente sopra il labirinto. Siate certi che il campo di vista dal feed video abbraccia l&#39;intero labirinto. </li><li> Posizionare il computer e la sedia osservatore almeno 1 m dal labirinto. </li><li> Segnare le gambe del labirinto sul pavimento con un pennarello indelebile o nastro. Questo permette la correzione di qualsiasi movimento minuto del labirinto nel corso delle prove. </li><li> Casualmente assegnare uno dei fori come &quot;1&quot; e il numero degli altri fori consecutivamente attraverso &quot;10&quot;. Con un pennarello indelebile, scrivere i numeri lungo il lato della parte esternadel labirinto per comodità di riferimento. Assicurarsi che i numeri non sono visibili ad un animale all&#39;interno del labirinto. </li><li> Casualmente assegnare fori obiettivo di soggetti che utilizzano un generatore di numeri casuali. </li></ol> 2. Prove di formazione NOTA: rettili hanno una temperatura corporea preferito che può essere ottenuto dalla letteratura. Se gli animali diventano lenta su più prove di formazione, il labirinto può essere troppo freddo e questo può influenzare il comportamento. Un riscaldatore piccolo spazio o nastro termico sul lato inferiore del labirinto possono adeguatamente aumentare la temperatura superficiale labirinto, la migliore indicazione termica della temperatura corporea, per mantenere la temperatura corporea ottimale e prestazioni comportamentali. <ol><li> Se i soggetti si trovano al di fuori della sala prove, portare gli animali nelle loro casse casa nella stanza almeno 30 minuti prima del test. Essere certi di fornire calore in custodie casa (ad esempio, lampade di calore, nastro di calore) per mantenere la temperatura corporea prima del test. <ol><li> software di monitoraggio aperto e l&#39;applicazione webcam per la trasmissione video. Il software di monitoraggio personalizzato è stato scritto per Matlab e la casella degli strumenti di elaborazione delle immagini; altri software di monitoraggio è disponibile in commercio. </li><li> Valutare il campo visivo dal feed video. Se il labirinto non è nel campo di vista, verificare che il labirinto è all&#39;interno dei segni sul pavimento. </li><li> Aprire il foglio di lavoro contenente le informazioni per quanto riguarda la data, l&#39;ora di inizio / fine dei processi di formazione, ID oggetto, il foro obiettivo assegnato, il numero di prove di formazione gestito, le note e le iniziali dell&#39;osservatore. </li><li> Casuale l&#39;ordine in cui saranno testati soggetti. I soggetti in modo sistematico. </li></ol></li><li> Rimuovere il primo soggetto dalla sua gabbia casa e delicatamente mettere il soggetto al centro del labirinto. Inserire una vasca di plastica sull&#39;animale; così facendo impedisce pregiudizi orientamento inconscio dal ricercatore. Consentire 30 s per ambientarsi. </li><li> Montare la gabbia a casa dell&#39;animale sotto il labirinto, direttamente sotto il comefirmato foro obiettivo, facendo scorrere la parte superiore del contenitore nei supporti peg. Siate certi che la roccia crogiolarsi nella gabbia casa è direttamente sotto il foro, che servirà come un pesce persico quando l&#39;animale scende nel foro. A questo punto, l&#39;uso di segnali termici o chimici dell&#39;armadio casa per uso in navigazione è irrilevante. <ol><li> labirinti roditori utilizzano un involucro pulito come una via di fuga per il soggetto. Tuttavia, incoraggiare l&#39;ingresso nel foro durante l&#39;allenamento prove montando involucro casa dell&#39;animale sotto il labirinto. </li></ol></li><li> Rimuovere delicatamente la vasca di plastica dalla parte superiore del labirinto. </li><li> Avviare la registrazione del processo di formazione con l&#39;applicazione webcam. <ol><li> Lasciare che il soggetto di esplorare il labirinto per 10 min. Se si verifica qualcosa di atipico, notare che questo nel foglio di lavoro. </li><li> Se il soggetto cade o viene eseguito fuori dal tavolo, tornare delicatamente il soggetto al centro del labirinto. Continuare sincronizzazione e la registrazione se l&#39;animale è fuori dal labirinto per 30 s o meno.Se il soggetto è fuori dal labirinto per più di 30 s, interrompere il processo. Registrare queste informazioni nella sezione delle note della cartella di lavoro. </li><li> Se il soggetto scende nel foro obiettivo senza assistenza, considerare il processo come sopra in quel momento. </li><li> Se il soggetto non scende nel foro obiettivo, considerare il processo come sopra dopo 10 minuti sono trascorsi. </li></ol></li><li> Se il soggetto non scende nel foro gol dopo 10 minuti, a mano guidare delicatamente l&#39;animale, la testa prima, nel foro obiettivo appropriato. </li><li> Smettere di video e software di monitoraggio. Salvare video. </li><li> Lasciare che il soggetto a riposo per almeno 2 minuti nel suo recinto casa, mentre il contenitore è ancora montato sotto il labirinto. </li><li> Utilizzando uno spray e asciugamani di carta, pulire la parte superiore del labirinto con una miscela di acqua e sapone di 1:10 sapone all&#39;acqua. In questo modo preclude l&#39;uso di segnali chimici durante la navigazione nel labirinto. Alcune specie, in particolare quelli che fanno largo uso di informazioni chemosensory, necessitate ulteriore risciacquo del labirinto con acqua calda per eliminare tutti i segnali profumo. </li><li> Rimuovere l&#39;involucro da sotto il labirinto e ripetere la prova di formazione con lo stesso individuo o di un nuovo individuo. Ogni soggetto può essere eseguito in un massimo di 5 prove di formazione al giorno, con 30 min intervallo tra le prove di un individuo. </li><li> Ripetere questa procedura fino a quando un soggetto scende nel suo buco obiettivo senza assistenza, in 3 diverse prove di formazione, che indica che si è verificato l&#39;apprendimento della posizione obiettivo. Le tre prove di formazione non devono essere consecutivi. Se un soggetto raggiunga questo criterio, il soggetto si sposta il processo della sonda al fine di valutare la memoria spaziale. </li></ol> 3. Prove sonda NOTA: Una volta che un soggetto raggiunge il criterio, il soggetto ha imparato a navigare verso la meta. Tuttavia, a questo punto, non è ancora chiaro se il soggetto sta navigando usando una strategia spaziale o qualche altra strategia di navigazione. sonda di provaTest s per questo e deve essere eseguita il giorno dopo che il soggetto raggiunge criterio nei processi di formazione. <ol><li> Ruotare il labirinto di 180 °, assicurando che le gambe del labirinto si trovano i segni sul pavimento. La rotazione del labirinto permette di spunti locali che identificano direttamente l&#39;obiettivo di essere in conflitto diretto con gli spunti spaziali più stabili. </li><li> Ripetere i punti 2.1 - 2.5.2, omettendo passo 2.3 di montare recinzione casa del soggetto sotto il labirinto. In questo modo esclude l&#39;uso di olfattivi o di altri segnali provenienti dal recinto di casa durante l&#39;esplorazione del labirinto. </li><li> Durante le prove della sonda, i soggetti sono liberi di esplorare il labirinto per l&#39;intero 10 minuti per valutare il comportamento esplorativo. Dopo 10 minuti, smettere di video e software di monitoraggio. </li><li> Rimuovere il soggetto dal labirinto e restituirlo alla sua gabbia casa. </li><li> Pulire la parte superiore del labirinto con la miscela di acqua e sapone. </li></ol> 4. Le misure comportamentali NOTA: Per tria formazioneLS, includere misure comportamentali come la latenza per arrivare al buco obiettivo, il numero di errori commessi (ricerca di un buco nongoal; muso dell&#39;animale deve essere entro 1 cm del foro), e la percentuale di tempo trascorso in una corretta quadrante della labirinto. <ol><li> Per gli studi di formazione, di determinare una strategia di ricerca. Una strategia diretta è definito come scende nel foro obiettivo con meno di 3 errori. Una strategia seriale è un esame di 3 o più fori labirinto consecutivi lungo il perimetro del labirinto. Una strategia casuale è esame non seriale di fori labirinto con 3 o più errori. NOTA: Per gli studi della sonda, misure comportamentali includono la latenza per arrivare al buco spazialmente corretta, il numero di errori commessi prima di indagare il foro spazialmente corretta, e la percentuale di tempo trascorso in spazialmente corretta quadrante del labirinto. </li><li> Per una valutazione più rigorosa di scelta non casuale del foro obiettivo spazialmente corretta, impiegare il campionamento senza sostituzione nel calcolotasso di probabilità. </li></ol>

<ol><li>Adriano, F., Caltagirone, C., Spalletta, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+volume+reduction+in+first-episode+and+chronic+schizophrenia%3A+A+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscientist%22%5BJournal%5D)">Hippocampal volume reduction in first-episode and chronic schizophrenia: A review and meta-analysis.</a> Neuroscientist. 18, 180-200 (2012).</li>
<li>Karl, A., Schaefer, M., Malta, L. S., Dorfel, D., Rohleder, N., Werner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+meta-analysis+of+structural+brain+abnormalities+in+PTSD%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Biobehav.+Rev%22%5BJournal%5D)">A meta-analysis of structural brain abnormalities in PTSD.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 30, 1004-1031 (2006).</li>
<li>Shi, F., Liu, B., Zhou, Y., Yu, C., Jiang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+volume+and+asymmetry+in+mild+cognitive+impairment+and+Alzheimer%27s+disease%3A+Meta-analyses+of+MRI+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Hippocampal volume and asymmetry in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Meta-analyses of MRI studies.</a> Hippocampus. 19, 1055-1064 (2009).</li>
<li>Videbech, P., Ravnkilde, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hippocampal+volume+and+depression%3A+A+meta-analysis+of+MRI+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Hippocampal volume and depression: A meta-analysis of MRI studies.</a> Am. J. Psychiatry. 161, 1957-1966 (2004).</li>
<li>Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+spatial+memory+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Assessment of spatial memory in mice.</a> Life Sci. 87, 521-536 (2010).</li>
<li>Vorhees, C. V., Williams, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+spatial+learning+and+memory+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22ILAR+J%22%5BJournal%5D)">Assessing spatial learning and memory in rodents.</a> ILAR J. 55, 310-332 (2014).</li>
<li>Jenssen, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+awareness+by+the+lizard+Anolis+Cristatellus%3A+Why+should+a+non-ranging+species+demonstrate+homing+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Herpetologica%22%5BJournal%5D)">Spatial awareness by the lizard Anolis Cristatellus: Why should a non-ranging species demonstrate homing behavior.</a> Herpetologica. 58, 364-371 (2002).</li>
<li>Pittman, S. E., Hart, K. M., Cherkiss, M. S., Snow, R. W., Fujisaki, I., Smith, B. J., Mazzotti, F. J., Dorcas, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Homing+of+invasive+Burmese+pythons+in+South+Florida%3A+evidence+for+map+and+compass+senses+in+snakes%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Homing of invasive Burmese pythons in South Florida: evidence for map and compass senses in snakes.</a> Biol. Lett. 10, (2014).</li>
<li>Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+reversal+learning+in+congeneric+lizards+with+different+foraging+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Spatial and reversal learning in congeneric lizards with different foraging strategies.</a> Anim. Behav. 57, 393-407 (1999).</li>
<li>Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+medial+and+dorsal+cortex+lesions+on+spatial+memory+in+lizards%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of medial and dorsal cortex lesions on spatial memory in lizards.</a> Behav. Brain Res. 118, 27-42 (2001).</li>
<li>Holtzman, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Slither+to+Hither%3A+Orientation+and+Spatial+Learning+in+Snakes%5BTitle%5D)+AND+%22Integr.+Biol%22%5BJournal%5D)">From Slither to Hither: Orientation and Spatial Learning in Snakes.</a> Integr. Biol. 1, 81-89 (1998).</li>
<li>Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+learning+of+an+escape+task+by+young+corn+snakes%2C+Elaphe+guttata+guttata%5BTitle%5D)+AND+%22Anim.+Behav%22%5BJournal%5D)">Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata.</a> Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).</li>
<li>LaDage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+memory%3A+are+lizards+really+deficient%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Spatial memory: are lizards really deficient.</a> Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).</li>
<li>Nobel, D. W. A., Carazo, P., Whiting, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+outdoors%3A+male+lizards+show+flexible+spatial+learning+under+semi-natural+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Lett%22%5BJournal%5D)">Learning outdoors: male lizards show flexible spatial learning under semi-natural conditions.</a> Biol. Lett. 8, 946-948 (2012).</li>
<li>Foà, A., Basaglia, F., Beltrami, G., Carnacina, M., Moretto, E., Bertolucci, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+of+lizards+in+a+Morris+water-maze%3A+roles+of+the+sun+compass+and+the+parietal+eye%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Biol%22%5BJournal%5D)">Orientation of lizards in a Morris water-maze: roles of the sun compass and the parietal eye.</a> J. Exp. Biol. 212, 2918-2924 (2009).</li>
<li>López, J. C., Vargas, J. P., Gómez, Y., Salas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+and+non-spatial+learning+in+turtles%3A+the+role+of+medial+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Spatial and non-spatial learning in turtles: the role of medial cortex.</a> Behav. Brain Res. 143, 109-120 (2003).</li>
<li>Petrillo, M., Ritter, C. A., Powers, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+role+for+acetylcholine+in+spatial+memory+in+turtles%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Behav%22%5BJournal%5D)">A role for acetylcholine in spatial memory in turtles.</a> Physiol. Behav. 56, 135-141 (1994).</li>
<li>Zani, P. A., Jones, T. D., Neuhaus, R. A., Milgrom, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+refuge+distance+on+escape+behavior+of+side-blotched+lizards+%28Uta+stansburiana%29%5BTitle%5D)+AND+%22Can.+J.+Zool%22%5BJournal%5D)">Effect of refuge distance on escape behavior of side-blotched lizards (Uta stansburiana).</a> Can. J. Zool. 87, 407-414 (2009).</li>
<li>Mason, R. T. Reptilian Pheromone. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMason%2C+RT+%22Hormones%2C+Brain%2C+and+Behavior%3A+Biology+of+the+Reptilia%22">Hormones, Brain, and Behavior: Biology of the Reptilia</a>. Gans, C., Crews, D. , University of Chicago Press. 114-228 (1992).</li>
<li>Crawley, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+phenotypes+of+inbred+mouse+strains%3A+implications+and+recommendations+for+molecular+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recommendations for molecular studies.</a> Psychopharmacology. 132, 107-124 (1997).</li>
<li>Schellinck, H. M., Cyr, D. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Many+Ways+Can+Mouse+Behavioral+Experiments+Go+Wrong%3F+Confounding+Variables+in+Mouse+Models+of+Neurodegenerative+Diseases+and+How+to+Control+Them%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Stud.+Behav%22%5BJournal%5D)">How Many Ways Can Mouse Behavioral Experiments Go Wrong? Confounding Variables in Mouse Models of Neurodegenerative Diseases and How to Control Them.</a> Adv. Stud. Behav. 41, 255-366 (2010).</li>
<li>O'Leary, T. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+apparatus+design+and+test+procedure+on+learning+and+memory+performance+of+C57BL%2F6J+mice+on+the+Barnes+maze%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze.</a> J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).</li>
<li>O'Leary, T. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+apparatus+design+and+behavioral+measures+for+the+assessment+of+visuo-spatial+learning+and+memory+of+mice+on+the+Barnes+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze.</a> Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).</li>
<li>Patil, S. S., Sunyer, B., Höger, H., Lubec, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+spatial+memory+of+C57BL%2F6J+and+CD1+mice+in+the+Barnes+maze%2C+the+Multiple+T-maze+and+in+the+Morris+water+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain.+Res%22%5BJournal%5D)">Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water maze.</a> Behav. Brain. Res. 198, 58-68 (2009).</li>
<li>Roth, T. C., Krochmal, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+age-specific+learning+and+experience+for+turtles+navigating+a+changing+landscape%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Biol%22%5BJournal%5D)">The role of age-specific learning and experience for turtles navigating a changing landscape.</a> Curr. Biol. 25, 333-337 (2015).</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Quando sperimentalmente il test per l&#39;apprendimento spaziale e la memoria, ci sono diverse importanti questioni concettuali che vengono affrontati in alcune delle principali fasi del protocollo. In primo luogo, i soggetti devono dimostrare che stanno imparando la posizione del foro obiettivo nel corso delle prove di formazione. Il raggiungimento del criterio di preset dimostra che si è verificato l&#39;apprendimento della posizione del foro obiettivo. Se i soggetti non imparano la posizione del foro obiettivo, non c...

Molte malattie neurodegenerative come l&#39;attuale di Alzheimer con un progressivo declino delle capacità cognitive, di solito in concomitanza con la degradazione del cervello 1-4. Per verificare l&#39;influenza delle lesioni cerebrali e il degrado sui processi cognitivi, la ricerca clinica ha sfruttato i vantaggi di specie di roditori modello e la standardizzazione delle apparecchiature di collaudo e il protocollo. In particolare, i processi di apprendimento e memoria spaziale sono stati valutati attraverso diversi paradigmi di standard come il labirinto ad acqua di Morris, Barnes labirinto, e il labirinto radiale del braccio (per una revisione completa di questi e di altri paradigmi, vedi 5,6). La ricca storia di questi paradigmi di apprendimento e memoria spaziale si è dimostrato un buon successo, consentendo ai ricercatori di capire molte delle sfaccettature e le sfumature del rapporto tra memoria umana, la funzione del cervello, e la malattia. Mentre la valutazione dei processi cognitivi è stato esaminato nella ricerca clinica per smetteree un po &#39;di tempo, la ricerca diretta verso le capacità cognitive di specie nonmodel è relativamente nuovo. I ricercatori che studiano la cognizione di specie nonmodel sono in genere interessati alla rilevanza ecologica ed evolutiva dei processi cognitivi, in particolare nel contesto di sopravvivenza e la riproduzione. Alcuni studi in rettili hanno suggerito che le capacità cognitive avanzate, in particolare la memoria spaziale, possono essere alla base alcuni comportamenti, in particolare quelli riguardanti la navigazione e l&#39;orientamento. Tuttavia, mentre molti studi hanno dimostrato che i rettili possono riorientare dopo lo spostamento 7,8, i meccanismi cognitivi alla base comportamento riorientamento non sono ancora stati presi in giro a parte. A causa di questo, alcuni studi hanno cercato di valutare sperimentalmente l&#39;importanza di apprendimento spaziale e la memoria durante la navigazione 9-17. La metodologia in questi studi sono prevalentemente modellato dopo paradigmi e protocolli di roditori, a volte modificati per essere utilizzati nei rettili, ma questi studihanno avuto un successo variabile nel valutare la memoria spaziale. Alcuni studi hanno dimostrato l&#39;apprendimento spaziale e la memoria in alcune specie 11-17, mentre altri studi hanno trovato alcuna prova di tale 9,10. Pertanto, il ruolo o l&#39;esistenza di apprendimento spaziale e la memoria durante la navigazione nei rettili è ancora chiaro. Un problema che può essere problematico quando sperimentalmente valutare l&#39;apprendimento spaziale e la memoria nei rettili è la rilevanza ecologica del compito. I rettili sono uno speciale gruppo tassonomico ben distinta da roditori, dimostrando grande variazione in ecologia, comportamento e la fisiologia. Le differenze di comportamento tra le specie di rettili potrebbero eventualmente influenzare la valutazione delle capacità cognitive spaziali, in particolare se il paradigma utilizzato non toccare in un comportamento naturale. Per esempio, in una specie che cerca rifugio in genere piccole fessure, abilità spaziali possono essere facilmente valutati utilizzando un Barnes labirinto che questo labirinto non può essere la scelta ideale paradigmain una specie che rimane tipicamente immobili. Analogamente, la maggior parte dei rettili squamate non sono acquatici e così l&#39;acqua labirinto Morris non può essere una scelta adatta per testare l&#39;apprendimento spaziale e la memoria (ma si veda 15); tuttavia, questo labirinto può essere una scelta ideale per testare le abilità spaziali in tartarughe 16. Infine, la fisiologia di questo gruppo deve essere contabilizzata, come i rettili sono animali ectotermi e una corretta manutenzione della temperatura, in particolare del substrato, deve essere preso in considerazione durante la procedura di prova. Il protocollo e il paradigma qui presentata sono stati usati per sondare per l&#39;apprendimento spaziale e la memoria in lucertole lato-blotched adulti (Uta stansburiana) 13, una piccola lucertola che in genere fugge dai predatori in piccole fessure nelle rocce 18. Sapendo questo aspetto della storia naturale e comportamento della specie, abbiamo utilizzato una modifica del tradizionale labirinto Barnes per verificare l&#39;apprendimento spaziale e la memoria. Il labirinto i Barnessa terra asciutta labirinto e in genere utilizzato per testare cognizione spaziale in modelli di roditori. Abbiamo modificato il nostro labirinto in vari modi dal labirinto roditore, sia nel design e il protocollo (descritta sotto). Il nostro labirinto costituito da una piattaforma circolare con 10 fori equidistanti tra loro lungo il perimetro della piattaforma (Figura 1). Il protocollo qui descritto comporta un soggetto che partecipa a prove di formazione per apprendere la posizione di un foro obiettivo, quindi, una volta che il soggetto apprende la posizione del foro obiettivo, una prova sonda viene utilizzata per accertare uso memoria spaziale durante la navigazione per l&#39;obiettivo.

<table><tbody><tr><td>Labirinto Barnes</td><td>TSE Systems</td><td>302050-BM/M</td><td>Disponibile da altri fornitori. In alternativa, un labirinto di Barnes può essere costruito da una tavola rotonda standard e non porosa.</td></tr><tr><td>Nastro termico</td><td>Big Apple Pet Supply</td><td></td><td>Può anche utilizzare una piccola stufa situata sul pavimento sotto il labirinto.</td></tr><tr><td>Pet keeper per piccoli animali</td><td>Petco</td><td>1230204</td><td>Housing enclosure che può essere montato sotto il labirinto.</td></tr><tr><td>Pioli di supporto per ripiani nichelati</td><td>Newegg</td><td>241941</td><td>Pioli attaccati alla parte inferiore del labirinto. Fissa l'involucro al labirinto durante le prove.</td></tr><tr><td>LifeCam Studio webcam</td><td>Microsoft</td><td>Q2F-00013</td><td>Disponibile da altri fornitori. Possono essere utilizzate anche altre marche di webcam.</td></tr><tr><td>Codice</td><td>scritto su misura per Matlab e il software di tracciamento video Image Toolbox</td><td></td><td>. È possibile utilizzare altri software di tracciamento come VideoMot 2 di TSE Systems.</td></tr></tbody></table>

valutare l&#39;apprendimento spaziale e la memoria in piccoli rettili squamate

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

La ricerca clinica ha sfruttato una serie di paradigmi per valutare il declino cognitivo, comunemente mira spaziali capacità di apprendimento e memoria. Tuttavia, l&#39;interesse per i processi cognitivi di specie nonmodel, in genere all&#39;interno di un contesto ecologico, è anche diventato un campo emergente di studio. In particolare, l&#39;interesse per i processi cognitivi nei rettili è in crescita, anche se studi sperimentali sulla cognizione rettile sono scarse. I pochi studi rettili che hanno sperimentalmente testati per l&#39;apprendimento spaziale e la memoria hanno usato paradigmi di roditori modificati per essere utilizzati nei rettili. Tuttavia, ecologicamente importanti aspetti della fisiologia e del comportamento di questo gruppo tassonomico devono essere prese in considerazione durante il test per la conoscenza base spaziale. Qui, descriviamo modificazioni della terraferma Barnes labirinto e protocollo di collaudo associati che possono migliorare le prestazioni quando sondaggio per l&#39;apprendimento spaziale e capacità di memoria in piccoli rettili squamati. Il paradigma descritto e proprocedure sono stati utilizzati con successo con lucertole maschi laterali-blotched (Uta stansburiana), a dimostrazione che l&#39;apprendimento spaziale e la memoria possono essere valutate in questo gruppo tassonomico con un apparato e un protocollo ecologicamente rilevanti.

Questo protocollo permette per la valutazione sperimentale di navigazione basato spazialmente in piccole lucertole. Un precedente studio utilizzato con successo questo protocollo per sondare per la navigazione spaziale nel lucertole lato-blotched maschi 13. In questo particolare studio, i maschi sono stati addestrati a navigare verso un buco obiettivo e, una volta che è stato raggiunto il criterio, progredito in un processo sonda per valutare i segnali prioritari durante la na...

Questo articolo descrive una modifica del labirinto di Barnes, un paradigma standard per roditori utilizzato per valutare la memoria spaziale e l'apprendimento, per l'uso in piccoli rettili squamati.

Valutare l&#39;apprendimento spaziale e la memoria in piccoli rettili squamate

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la memoria spaziale e l'apprendimento nei rettili squamati di piccole dimensioni, utilizzando un labirinto di Barnes modificato. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali sui processi cognitivi spaziali di specie non modello, in particolare nei rettili squamati di piccole dimensioni. Il vantaggio principale di questa tecnica consiste nell'aver adattato un paradigma tradizionalmente impiegato nei roditori, il labirinto di Barnes, per consentire la valutazione dell'apprendimento e della memoria spaziale nei piccoli sauri.È possibile che il labirinto possa essere modificato in modo analogo per essere applicabile anche ad altre specie. Per questo protocollo, è necessario acquistare o costruire il labirinto di Barnes. Assicurarsi che i fori obiettivo siano di dimensioni adeguate per la specie di interesse.Per questa dimostrazione, si utilizzano lucertole del recinto, quindi le aperture sono dimensionate di conseguenza. Posizionare il labirinto in una stanza tranquilla con illuminazione intensa dall'alto e con indicatori spaziali intorno al labirinto, come porte e armadi, per aiutare gli animali a orientarsi. Sop

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Research

Ricerca

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Neuroscience

Neuroscienze

Questo video mostra come usare il Labirinto di Barnes con un mouse. La procedura di test Barnes Maze viene utilizzata dai ricercatori per valutare l'apprendimento spaziale e la memoria negli animali da laboratorio a seguito di prove ripetute.

Labirinto di Barnes: un metodo per valutare l'apprendimento spaziale e la memoria negli animali da laboratorio

L'obiettivo di questo protocollo è studiare la cognizione spaziale nei roditori. Il labirinto d'acqua a doppia H è un test innovativo, particolarmente utile per chiarire le diverse componenti dell'apprendimento, del consolidamento e della memoria, nonché l'interazione dei sistemi di memoria.

The Double-H labirinto: una prova comportamentale robusto per l&#39;apprendimento e la memoria nei roditori

Per studiare la malattia di co-morbidità di Alzheimer (AD) e la condizione ictus in un nuovo modello, tre compiti di comportamento sono descritte che valutare sia il controllo del motore e comportamenti cognitivi. Queste attività includono il compito fascio-passeggiata, compito cilindro e labirinto d'acqua di Morris.

Motore e ippocampale Dependent apprendimento spaziale e valutazione della memoria di riferimento in un transgenici ratto modello di malattia di Alzheimer con ictus

Questo documento descrive un nuovo protocollo che unisce la manipolazione farmacologica della memoria e la radio telemetria per documentare e quantificare il ruolo della cognizione nella navigazione.

Utilizzando manipolazione farmacologica e di alta precisione Radio Telemetria per studiare la Spatial Cognition in animali Free respiro

Qui presentiamo un protocollo per una prova specifica del topo di cognizione che non richiede nuoto. Questo test può essere utilizzato per distinguere con successo i topi traumatici e lesioni cerebrali indotte da impatto corticale controllato dai controlli di sangue.

Valutare l&#39;alterazione della memoria spaziale in un modello di topi di lesioni traumatiche del cervello usando un labirinto radiale

Questo protocollo descrive un'analisi comportamentale, basata sulla prova del labirinto di Barnes, per studiare come istintiva difensiva azioni sono modificate dalla conoscenza dell'ambiente spaziale.

Un'analisi comportamentale per investigare il ruolo della memoria spaziale durante la difesa istintiva nei topi

I labirinti Y consentono ai ricercatori di determinare la pertinenza di stimoli specifici che guidano il comportamento degli animali, in particolare segnali chimici isolati da una varietà di fonti. Un'attenta progettazione e pianificazione può produrre dati solidi (ad esempio, discriminazione, grado di esplorazione, numerosi comportamenti). Questo apparato sperimentale può fornire una visione potente delle questioni comportamentali ed ecologiche.

Uso di Y-Mazes chiusi per valutare il comportamento chemosensorio nei rettili

Qui, presentiamo una configurazione hardware e software open source semplificata per studiare l'apprendimento spaziale del mouse utilizzando la realtà virtuale (VR). Questo sistema visualizza una traccia lineare virtuale a un mouse con la testa trattenuta che gira su una ruota utilizzando una rete di microcontrollori e un computer a scheda singola che esegue un pacchetto software grafico Python facile da usare.

Un sistema di realtà virtuale open source per la misurazione dell'apprendimento spaziale in topi con la testa trattenuta

Qui, presentiamo un compito di navigazione spaziale nuovo, breve e attivo che valuta sia la navigazione spaziale che la capacità di memoria episodica. È importante sottolineare che la navigazione spaziale e la memoria episodica erano associate l'una all'altra e questo compito ha dimostrato sensibilità all'esercizio.

Valutazione della navigazione spaziale umana in uno spazio virtuale e della sua sensibilità all'esercizio fisico

La maggior parte degli esperimenti comportamentali per i roditori sono stati originariamente ideati per i ratti. A causa delle differenze comportamentali tra ratti e topi, a volte sono necessarie modifiche per i topi. Presentiamo un metodo per testare la memoria di lavoro spaziale nei topi, riducendo al minimo lo stress durante il compito di memoria di lavoro.

Un compito di memoria di lavoro spaziale appetitivo per topi in un labirinto radiale semiautomatico a 8 bracci, che riduce l'associazione di memoria paurosa nel labirinto

Scopri come valutare memoria spaziale e apprendimento in piccoli rettili squamati usando un labirinto di Barnes modificato. Questo metodo innovativo permette di studiare processi cognitivi in specie non modello.

Valutare l'apprendimento spaziale e la memoria in piccoli rettili squamate

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