変更された穴会は - マウスとラットにおける行動、認知と社会的相互作用を測定する

以下の一連の実験の全体的な目的は、小型の実験用哺乳類の非条件付け行動を測定し、その認知能力を分析することです。これは、動物を改良されたホールボードに配置し、ケージメイトの有無による非条件付け行動を観察し、スコアリングすることで達成されます。さらに、テスト前に装置内に新しい物体や馴染みのある物体、あるいはフードペレットを配置することができ、これにより物体認識能や摂食抑制を測定することが可能です。

本手法の3つ目の応用例は、報酬が対照的な色の識別子と共に配置された、修正ホールボードの認知バージョンに動物を置くことです。被験体の認知能力を測定した結果、非条件付け行動のスペクトラムが示されました。本手法は、従来のホールボードおよびオープンフィールド試験の特性を備え、複数の行動次元を単一のパラダイムに統合しています。この技術の主な利点は、使用する動物数を減らし、試験順序による影響を回避し、時間的影響とコストを削減することで、テストバッテリーの欠点を克服できる点にあります。試験は、動物の最も活動的な時期である暗期に通常の飼育室で行うべきですが、本ビデオの試験では、明るい照明条件下で実施しています。

行動試験は、環境および実験者によるハンドリングに慣らした動物を用いて行う必要があります。シリンダーが設置されたボードを実験用ボックスの中央に配置します。次に、ボードの上にステージライトを設置して、ボードとボックスの間に光強度のコントラストを作り出し、ボードに対する忌避性を高めます。

まず、既知の物体を装置内に配置し、開始地点の向かい側のコーナーに、未知の物体から 2 cm 離れた場所に置きます。次に、被験動物をホームケージから取り出し、装置内の特定のコーナーで壁に向かせた状態で配置します。その後、動物に約 5 分間自由に探索させます。

熟練した観察者が、行動スコアリングソフトウェアを用いて行動パラメータをスコアしてください。本表に記載されたパラメータを使用し、動物が新規および既知の物体、または新規および既知の餌に接近するまでにかかる時間も測定します。試験ごとに、装置を水道水とペーパータオルで洗浄してください。

嗅覚的な手がかりによるバイアスを避けるため、試験動物のテストを開始する前に、グループ個体をグループコンパートメントに10〜30分間入れ、慣らし時間を設けます。その後、試験動物をテストコンパートメントに入れ、改造したボード全体を5分間、または自らのプロトコルで規定された時間だけ自由に探索させます。ここでも、経験豊富な観察者が、前述の表1に記載されたパラメータに従い、行動スコアリングソフトウェアを用いて行動パラメータをリアルタイムでスコアリングします。

この実験を開始する前に、動物に非常に嗜好性の高い報酬を慣れさせてください。ここではアーモンドの一片を使用します。実験前の2日間、1日1回、ホームケージ内でピンセットを用いて報酬を与えてください。また、パーティションを挿入して、ボックスのサイズを50×50センチメートルに縮小してください。

マウスの試験では、ボックスの中央に小さなボードを配置します。この図は、改良されたホールボードのセットアップを示しています。次に、バニラなど動物が惹きつけられる香料で10本すべてのシリンダーに scent を付け、報酬となる bait をすべてのシリンダーの下に配置し、取り出せないようにグリッドで固定します。

PVCと対照的な色のリングが付いたQ3シリンダーを用意し、それらのシリンダーに取り外し可能な報酬を仕掛けます。再度、動物を装置の同じコーナーに配置し、熟練した観察者がリアルタイムでスコアリングを行います。行動スコアリングソフトウェアを用いて行動パラメータを算出します。

表1で示したパラメータに加え、物体認識または摂食抑制に関連するパラメータを除いた表2に記載のパラメータを測定します。3個すべてのアーモンド片を回収するまでの時間が一定になるまで、一定の試行間隔を設けて、1日4回のトレーニング試行を行います。逆転学習のテストにおいて、嗅覚的手がかりによるバイアスを避けるため、各試行後に装置を水道水とペーパータオルで洗浄してください。

動物のトレーニングが完全に完了したら、3つの異なるシリンダー、または独自のプロトコルで必要とされる数の異なるシリンダーにキュー（合図）とベイト（餌）を配置し、規定の試行回数で動物をテストします。最初の4つの画像は、軽度の脳低酸素虚血（HI 45と表記）、重度の低酸素虚血（HI 75と表記）、およびシャム対照群のC 57 black six Jマウスの認知機能を測定する認知テストパラダイムの結果を示しています。このグラフは、テスト日の4回の試行を完了するまでの平均潜時を示しています。

このグラフは、各試験日における餌付きホールの再訪回数を示しています。これは短期記憶エラーの指標となります。ここでは、餌のないホールへの訪問回数が示されています。

これは長期記憶エラーの指標です。ここでは、脱落エラー数のデータが示されています。脱落エラーは、餌が入っているが訪問されなかったシリンダーの数として定義されます。

I 45群に認知機能障害がないことを確認するため、本群をシャム対照群と比較してテストした。逆転学習タスクにおいて、餌を仕込んだ3つの穴を3つの異なるシリンダーに割り当て、動物を4回の試行でテストした。逆転効果は、第1段階の最後の試行と逆転段階の最初の試行を比較することで明らかになる。

この画像は、両群の試行完了までの潜時を示しており、全体的な治療効果が明確に認められます。これは、逆転学習課題を用いた修正ホールボードにより、HI 45群において認知柔軟性の低下が検出可能であることを意味しています。このビデオを視聴することで、一般バージョンおよび認知バージョンの両方における修正ホールボードの使用方法を十分に理解できるはずです。