ドライランドバーンズ迷路が広く穏やかに嫌悪刺激に応答して、空間ナビゲーション能力を測定するために使用される。連続した日に、対照被験者のパフォーマンス(エスケープケージを配置するなどの待ち時間)は、通常の学習と記憶の指標を向上させます。ラットとマウスの違いはここに詳述されている装置および方法論の変更を必要とする。
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ドライランドバーンズ迷路が広く穏やかに嫌悪刺激に応答して、空間ナビゲーション能力を測定するために使用される。連続した日に、対照被験者のパフォーマンス(エスケープケージを配置するなどの待ち時間)は、通常の学習と記憶の指標を向上させます。ラットとマウスの違いはここに詳述されている装置および方法論の変更を必要とする。
実験用げっ歯類の空間学習と記憶は、多くの場合、水とドライの土地(バーンズ)迷路いる最も人気のあるそのうちの迷路でのナビゲーションの能力によって評価する。セッションや裁判よりも改善されたパフォーマンスが脱出ケージ/プラットフォーム位置の学習と記憶を反映すると考えられている。水迷路よりもストレスの少ないと考えられ、バーンズ迷路も同様に周縁部の周りに間隔をあけ、複数の穴を持つ円形のプラットフォーム上の比較的シンプルなデザインです。 1エスケープケージにつながるながら穴の1つを除くすべてが、偽底またはブラインド終わることである。穏やかに嫌悪刺激( 例えば 、明るい頭上の照明)は、エスケープケージを見つけるためにモチベーションを与える。エスケープケージを配置する待ち時間は、セッションの間に測定することができるが、追加のエンドポイントは、典型的には、録画を要求する。これらのビデオ記録から、自動化された追跡ソフトウェアの使用は、水迷路( 例えば、で生産されるものに類似しているエンドポイントの様々を生成することができる</ em>の走行距離、速度/速度、正しい四分円で過ごした時間、時間)は休憩、および待ち時間の確認/移動過ごした。 ( すなわち 、ランダムシリアル、または直接)は、検索戦略のタイプも同様に分類することができる。バーンズ迷路の構築とテスト方法論は、ラットのようなマウスのような小型のげっ歯類、および大型げっ歯類のために異なる場合があります。余分な迷路の手がかりは、ラットで効果的であるが、たとえば、小さい野生のげっ歯類は、迷路の周りの視覚的なバリアで内迷路の手がかりが必要な場合があります。適切な刺激は、エスケープケージを見つけるために、げっ歯類のモチベーションが同定されなければならない。バーンズと水迷路4-7テスト·試験は、通常、改善された学習と記憶のパフォーマンスを検出するのに必要とされるように時間がかかる場合があります( 例えば 、より短い待ち時間やパス逃避台またはケージを配置する長)および/ または実験群間の差の両方。そうであっても、バーンズ迷路は、空間ナビゲーションの能力を測定する広く採用行動評価で、その潜在的な遺伝的、神経行動学的操作によって破壊、または薬物/毒物曝露。
実験用げっ歯類での空間学習と記憶は、最初の食品強化剤1を見つけるために路地の迷路をナビゲート絶食ラットで評価した。数十年後に、空間参照メモリ·システムは、2提案された。試験セッションまたは試用内のメモリを指すワーキングメモリとは対照的に、参照メモリは、試験又は臨床試験セッション間でメモリを参照して、より密接に長期記憶に関連する。
迷路にはいくつかの種類が、この海馬依存性の空間学習と記憶、大小のげっ歯類( 例えば水迷路、複数のT-迷路、放射状迷路とドライ土地の迷路)3-6の非侵襲的評価として開発されてきた。ここでは、最初に博士キャロルバーンズ7により1979年に記載された円形のプラットフォームやバーンズ迷路、に焦点を当てる。この迷路は、ラット(Raを含む、齧歯類モデルの広い範囲で、空間ナビゲーションの学習および記憶を試験するために使用されているのTTUのドブネズミ)、マウス( ハツカネズミ )、鹿マウス(Peromyscus maniculatus bairdii)、カリフォルニアマウス(Peromyscusカブリダニ )、およびヤマアラシ類のげっ歯類( 例えばデグー[Octodonのデグー ])8月13日 。バーンズ迷路を用いて評価し、他の種は、アメリカのゴキブリ( ワモンゴキブリ )14、トウモロコシヘビ(Elaphe滴状滴状 )15を含み、 うろこに覆われた爬虫類( 例えばサイドblotchedトカゲ[ うたのstansburiana])16、およびヒト以外の霊長類( 例えば 、マウスキツネザル[Microcebusのムリナス ])17。我々の研究室では、バーンズ迷路性能が発達ビスフェノールA(BPA)またはエチニルエストラジオール(EE2)露光9から1113までの後の神経毒性の指標として使用されている。これは、一般的に、行動の様々なマウス系統の表現型18〜21、経年変化7,22-28の評価、およびアルツハイマー病に関連するDEFにも使用されている動物モデル3,29-33だけでなく、運動や栄養、環境、および代謝の変化34〜42の効果がicits。
バーンズ迷路の使用の主な利点は、両方のマウス44における血漿コルチコステロン濃度の急性の増加を誘導することができるが、それは、例えば、モリス水迷路43としての水迷路、に対して被験体においてより少ないストレスを誘導することである。乾燥した土地迷路としては、バーンズ迷路は、より多くの動物行動学関連の地上げっ歯類45ためのものであってもよい。水迷路性能がマウス3,46,47における遺伝的変化に敏感であることが示されているが、バーンズ迷路性能は、特定の他の改変48,49に対してより敏感である。水迷路使用が不可能であるげっ歯類モデルにおいて、バーンズ迷路は、空間記憶の保持31の微調整された評価を提供してもよい。通常は、バーンズ迷路( つまり明るい光)で使用される軽度の嫌悪刺激しかし、脱出ケージ45を配置する齧歯類のための十分な動機を提供することはできません。さらに、げっ歯類は、彼らが脱出ケージを入力しないと罰が発生しないことを学ぶことができます。このようにして、代わりに積極的に脱出ケージを検索する、いくつかのげっ歯類は、積極的に各試験の長い期間のために迷路を探る。ケナードとウッドラフ-パック24によってレビューされるように、この増加の探査は、エスケープケージ、パスの長さを見つけるために、待ち時間を延長し、エラーの数が増加します。従って、レイテンシ、エラーレート、正誤象限、速度、時間移動、時間休止し、探索戦略で費やされた時間を含む複数のパラメータの測定は、集合的に、各被験者の空間ナビゲーションの学習および記憶能力8の良い指標を提供することができる-10。さらに、パフォーマンスは最初のエスケープケージ(プライマリ測定)またはエスケープケージ(総措置)を入力するレイテンシを見つけるために、待ち時間として測定することができる。中には、引数を持っているパフォーマンスの主な対策は、全施策50よりも空間学習をより正確に反映していること編ここで説明する例を含むほとんどの研究は、誤り率と探索戦略を決定するために、エスケープケージを入力するために遅延を使用する。さらに、いくつかのトラッキングソフトウェアシステムは、正しい対間違った穴をスニッフィングの周波数を測定することができる3つのポイント体検出システムを有する。最後に、迷路を徹底的に手がかりを提供したり、その後の動物に気が散ることを証明できた嗅覚を削除するために試験間エタノールで洗浄しなければならない。
バーンズ迷路の設計は変化するが、一般に、各家庭内やエスケープ·ケージをもたらす一方のみが、12又は20の電位逃げ孔を有している。エスケープケージは(壁のない迷路用)迷路の上に直接、逃げ穴の下に位置または迷路の周囲の壁に内蔵されていてもよい。手がかりは、m以内、約16.5センチメートルの高さや幅(のサイズを変えることができるAZE)水平ライン床から迷路の外側の部屋の壁の天井に配置された、幅21.6センチ。Peromyscus種に対するバーンズ迷路設計の1-5の例を示します( 図1)およびラット( 図2-5)図 。プラグまたは虚偽の底が迷路から落ちるの動物を防ぐためにnonescape穴をカバーしなければならない。試験室の大きさが変化することができる(〜20メートル2)それは、部屋に動物をhabituatingビデオセットアップ(使用されている場合)を持つコンピュータを収容して、場所、迷路の余地を提供するのに十分な大きさでなければならない実験者は、彼らの存在は、動物のパフォーマンスに干渉しないように迷路装置からの距離(少なくとも〜122センチメートル)で座ってください。脱出ケージ位置の割り当ては、治療群と性別の間でバランスをとる必要があります。ここに記載された特定の手順では、いくつかの研究、内迷路臭気の手がかりの使用を阻止するために試験間迷路を回転させることは含まれていませんがこの手順50を組み込む。私たちの手順では、迷路は臭気の手がかりを排除するために試験間エタノールできれいに拭き取る。
、動作的迷路の中心を横切る経路によって分離穴の局所探索として定義され、1)ランダム2)シリアルのように定義:エスケープ·ケージを配置では、検索戦略の3つのタイプ(もともとバーンズ7によって「パターン」と呼ばれる)に定義されている体系的な時計回りまたは反時計方向に連続した穴の探索、および3)直接または空間、複数回および3つ以下のエラーで迷路の中心部を横断することなく、正しい象限に直接ナビゲートするように定義されています。一般的には、反復試験で、げっ歯類は、一般的に51(ランダムシリアル、およびダイレクト)リストされている順序で検索戦略を進行。エスケープおりなしプローブ試行は、メモリ50の別の尺度として用いることができる。
プロトコルと代表ここでの結果は、げっ歯類の2種類(Peromyscus種 、そうでないと呼ばれる小型のげっ歯類)ラットのために開発された。これらの一般的な手順はまた、近交系および/ または非近交系マウス( ハツカネズミ )のために保持することができるが、他の研究では、これらの後者の種18〜21のための潜在的な方法論の違いに相談する必要があります。
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1。小型げっ歯類のためのバーンズ迷路手順
2。ラット用バーンズ迷路試験の追跡プログラムが利用できない場合
初期テスト1日目:
7テストを通じて日2
3。統計解析バーンズ迷路エンドポイントの
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性的に成熟した雄のシカマウスは広く環境全体に散在している潜在的な繁殖のパートナーを見つけるために強化された空間的なナビゲーション能力に依存している。出生前およびテストステロンへの成人の暴露の両方が、この後の成人男性の行動53を組織し、活性化するのに不可欠です。このように、これは、内分泌かく乱化合物への早期の曝露は男性で、この保存形質を乱す可能性があると推定された。この仮説を検証するために、オスとメスの鹿のマウスは、発達植物性エストロゲンを含まない食事、植物性エストロゲンを含まない食事の正のエストロゲン制御(エチニルエストラジオール[EE2])、またはベースにおけるBPAのいくつかの環境的に適切な用量に母親の食事を介して公開されました対照植物エストロゲンのない洗練された食事、そして大人にバーンズ迷路のパフォーマンスを評価した。 図1は、この種のためのバーンズ迷路装置を示す。 2高ではなく、最低にさらさ男性は、BPAの用量を実証空間学習におけるD同等の赤字、長期の遅延、エラーレートの増加、および試用期間( 図7-9)を直接探索戦略に変...
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バーンズ迷路テスト手順における重要なステップは、次のとおり、1)、エスケープケージを見つけるために動物をやる気にさせる適切穏やかに嫌悪刺激を与える2)人事、外部ノイズコントロールのテスト、(均一な条件は動物試験も維持されます例えば 、試験時間を確保とパフォーマンスに影響を与える可能性のある他の刺激)、3)試験は、ビデオの最適化と確実に適切なビデオ録画をしてまで戻ってファイルを記録し、4)70%エタノールで迷路の洗浄試験間嗅覚を削除するかどう。
脱出ケージを見つけるために、被写体をやる気にさせるための最善の刺激を識別することは、いくつかの変更および/またはトラブルシューティングが必要な場合があります。典型的な刺激は、明るい照明のオーバーヘッドです。しかしながら、これは、いくつかの種のために十分ではないかもしれない。私たちだけで逸話的に指摘しているが、広範囲に行動を評価(したがって、広範囲に扱う)されたラットは、標準的なBにあまりやる気のようだ彼らは他の装置および/または環境に、より従順と慣れるためアルネス可能性が高い条件を、迷路。聴覚刺激( 例えば...
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この文書は、米国食品医薬品局(FDA)方針に従って検討し、公表のために承認されている。承認内容は、必ずしも、FDAの位置や意見を反映や商標名や商業製品に関する記述は、使用のために承認または推奨を構成するものでもないことを意味するものではない。このレポートの調査結果と結論は著者のものであり、必ずしも、FDAの見解を示すものではありません。著者らは、競合する利害や、開示することは何もありません。
著者は、氏エルディンJašarević氏スコット·ウィリアムズ氏、ロジャー·W·マイセン、サラ·A.ジョンソン博士R.マイケル·ロバーツ、博士マークR. Ellersieck、および大学のデビッドC.ギアリーを認めるミズーリ、氏C.デルバート法および毒物学的研究/ FDAのためのナショナルセンターでの動物飼育スタッフ。この作品は、国立センター(CSRとDCG)はミゾー·アドバンテージ·グラント、ミズーリ大学の大学獣医学部の教員賞(CSR)、およびプロトコルE7318、CSR(RC1 ES018195)に付与するNIHのチャレンジ助成金によって支えられて毒性研究/ FDAのため。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 注:小さなげっ歯類専用のアイテムは太字で表示されています。大型のげっ歯類専用のアイテムは斜体で示しています。太字でも斜体でもない項目は、 の両方に対応しています。 | |||
| バーンズ迷路のプラットフォームは、30°Cごとに12または20の脱出穴があります。ネズミの場合、各穴の直径は 10.5 cm で、迷路の上端から 4 cm です。自動追跡プログラムで使用するには、白いげっ歯類用の黒いトップまたは色素沈着したげっ歯類用の白いトップが必要です。マウスとラットの場合、この円形の上部はそれぞれ直径95cmと122cmです。 | US Plastics Corp、リマ、オハイオ州 | 42625 | これは、バーンズ迷路の上部とげっ歯類が置かれている表面です。さまざまな材料(プレキシガラスなど)で作ることができますが、内分泌かく乱物質の作業には、ポリプロピレンBPAフリーの材料が最適です。穴の1つは脱出ケージに通じています。他のすべての穴はブラインドエンドまたは偽底です。ネズミの迷路の場合、迷路プラットフォームの下側にある小さなスライドにより、脱出ケージと偽の底をスライドさせることができます。 |
| 2 in ポリプロピレンパイププラグ (24) 2 in 90°黒色ポリプロピレンエルボ (12) 2 インチ x 6 インチ ポリプロピレンパイプニップル (1) | US Plastics Corp, OH | 30724 32086 30712 | これらは、小さなげっ歯類(マウスなど)のBarnes Mazeにのみ必要です。これらの適応は、ブラインドエンドチューブ/エルボのいずれかであるか、チューブの1つがパイプニップルに接続され、その後、脱出ケージにつながります。 |
| False bottoms for rat Barnes Maze | これらは、ラット迷路装置用にABSプラスチックと真空成形でカスタムメイドされました。 | ||
| 迷路の周りの円形アルミニウム壁/バリア(高さ50cm) | Ace Hardware, Columbia, MO | 小さなげっ歯類(例えば、、マウス)の場合、この障壁は彼らが迷路から落ちるのを防ぎます。ラット装置は一般的にこれを必要としません。壁は、比較的飼いならされたの実験用マウスには必要ないかもしれません。 | |
| 迷路プラットフォームトップのサポートスタンド | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | スタンドは、迷路プラットフォームの上部を支え、床から上(通常は70〜100cm)に上昇し、げっ歯類が脱出ケージを見つけるように動機付けます。スタンドは任意の材料で構成できます。 |
| ホワイトノイズ | SleepMateサウンドコンディショナー、 Marpac、Rocky Point、NC | 980A | バックグラウンドノイズは、トライアルや動物全体でBarnes迷路のテストを混乱させる可能性のある周辺音響の手がかりを遮断するために使用されることがあります |
| 照明器具とアルミニウムシェルに包まれた300-500 Wの電球。たとえば、Utilitech 500 W ハロゲン ポータブル ワーク ライトです。 | Ace HardwareまたはLowes | Brightライトは、げっ歯類が脱出ケージを見つけるように動機付ける軽度の嫌悪刺激を提供します。ライトは通常、迷路の頂上から~150cm上に吊り下げられています。 | |
| エスケープケージ。小さなげっ歯類の場合、これはポリプロピレンケージ(27.8 cm x 7.5 cm x 13 cm)にすることができます。 | Ancare, Bellmore, NY | N40 PP | ここのネズミの脱出ケージは特注で、脱出ケージに通じるスロープがあります。 |
| 不透明なチューブ(ラットのみ)(直径27 cm、高さ23 cm)の上部を覆う厚い段ボールの部分 | チューブを迷路の中央に配置し、ラットを段ボールで覆われた上部からチューブに入れます。チューブの外側にあるハンドルにより、チューブを簡単に持ち上げることができ、その後、試験が開始されます。 | ||
| 高解像度ビデオカメラ(例、パナソニックデジタルビデオカメラ) | パナソニック、セコーカス、ニュージャージー | 州ICV19458 | ビデオカメラは頭上に配置され、後で分析するために試行を記録します。 |
| 高品質の段ボール製画用紙で作られた迷路外または迷路内の幾何学的な手がかり | は、ステープル | これらの視覚的な手がかりは、迷路環境内の動物を方向付け、脱出ケージの空間的な位置に関する手がかりを提供します。ラットでは、壁の迷路外の手がかりがうまく機能しますが、迷路の周りに壁を必要とする小さなげっ歯類では、 迷路内のキューを使用する必要があります。 | |
| 迷路を囲む黒いカーテン(小さなげっ歯類のみ) | Jo-Ann Fabrics | 黒いカーテンは、迷路内の注意を維持するために小さなげっ歯類(特に野生種、例:em> )で使用されています。 | |
| 70% エタノール | フィッシャーサイエンティフィック | BP2818-4 | 各試験の後、迷路の上部とエスケープケージは、連続してテストされたげっ歯類の潜在的な臭いの手がかりを排除するために清掃されます。 |
| Ethovisionなどの追跡ソフトウェアプログラム、および適切なビデオカードと十分な(1 TB以上)ハードドライブスペースを備えたコンピューター。あるいは、ビデオをコンピュータに直接録画して、後でWin TV(Hauppauge Computer Works, Inc.)などのプログラムを使用して分析することもできます。 | Noldus(バージニア州リーズバーグ) | 追跡ソフトウェアは、脱出ケージを見つけるための遅延、速度、移動距離、休息に費やした時間、移動に費やした時間、正しい象限と誤った象限で費やした時間、脱出穴の周りで費やした時間、エラーまたは誤った穴へのエントリの数、および脱出ケージを見つけるために採用された全体的な検索戦略 | |
| SeagateやWDなどの外付けハードドライブ、最低1〜2TBのメモリ | Staplesなどの事務用品店。 | ビデオ録画は、少なくとも 1 つの別の場所にバックアップする必要があります。 | |
| ビデオ録画プログラム、例えば WinTVプログラム | Hauppauge Computer Works, Inc., Hauppauge, NY | テスト時に追跡ソフトウェアが利用できない場合は、 試験をビデオ録画して後で分析する必要があります |
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