脳卒中後の欠損を特徴付けるための自発的なラット行動データの収集

この研究は、動物が豊かなコロニー住宅に住むことができるようにすることで、行動ベースの実験の典型的な制限に対処することを目的としています。目標は、自発的な行動テストとトレーニングを促進し、そのアプローチが、典型的なものと新規なものの両方の脳卒中後の従属変数を含む有効な個別化されたデータをどのように生成できるかを実証することです。行動実験を行う研究者には、行動訓練に時間を費やし、人間によるげっ歯類の取り扱いや、食物、運動、社会的相互作用の剥奪に関連する潜在的な交絡を最小限に抑えるなど、いくつかの課題があります。

うまくいけば、このプロトコルの調査結果は、行動データを収集するための自動化された、人間を使わない、または生態学的に強化されたアプローチを追求することの有用性を示しています。これにより、他の研究者がこのようなハイスループット手法を利用して、新しい変数や一連の実験パラダイムを探求できるようになることを願っています。まず、組み立て済みの1つのラット回転式改札口またはORTを入手します。

無線周波数識別(RFIDリーダー)をORTに取り付け、RFIDアンテナをORTチューブに取り付けます。行動装置とコロニーケージの間にORTを取り付けます。RFIDシステムを設置して、ORTを通過する動物を読み取ります。

同じサイズのラットのコホートをコロニーケージに導入します。ORTを介して行動装置に定期的に入るようにラットを訓練します。次に、ポーリングハンドルを熟練したリーチ装置に導入します。

Arduinoプログラムで、プルハンドルを最高感度に設定するには、RATに移動します。Hファイルを作成し、プルを開始するために必要な力のしきい値を定義します。チャンバーの外側に1〜1.25センチメートルの最終位置に達するまで、レバーを毎日0.25〜0.5ミリメートル後退させます。

パーセンタイルトレーニングプログラムを開始して、ハンドルをアクティブにするために必要な引っ張り力を徐々に増やします。ラットが最終的に基準範囲である120グラムのプルに確実に到達したら、パーセンタイルトレーニングプログラムを削除し、ハンドル活性化の基準を120グラムに固定します。脳卒中誘発ラットを従来のケージで3〜7日間回復させます。

回収後、ラットを熟練したリーチ装置にORTを取り付けた状態でコロニーケージに戻します。脳卒中後の欠損を評価するのに十分なデータが収集されるまで、120グラムのプル要件で行動テストを完了します。熟練したリーチ評価では、脳卒中誘発後、成功率、平均引っ張り力、ラットの発作あたりの引っ張りの有意な変動が観察されました。

脳卒中はセッションの開始に影響を与えませんでした。女性は一貫して男性よりも多くのセッションを開始し、脳卒中後の割合に変化はありませんでした。対照的に、ほとんどのラットは、おそらく試合の成功率が低下したため、チャンバー持続時間の増加を示しました。

脳卒中は、男性と女性の両方で、一日を通してセッション分布の概日パターンに影響を与えました。脳卒中前、動物は主に光周期の早い段階で、雌では暗周期が始まる直前にこの課題に従事していました。脳卒中後、オスとメスの両方が、光サイクル全体を通して徐々に関与を高める方向にシフトしました。

現在、トランスレーショナル脳卒中研究では、さまざまな重要な行動アッセイが利用されていますが、その大部分は、労働集約的な1対1の検査と、時折動物を使ったトレーニングを必要とします。また、アッセイは主に実験または開始されたセッションとタスクを特徴としているため、自己開始変数がキャプチャされることはめったにありません。一般的な行動トレーニングやテストのアプローチと比較して、このプロトコルにはいくつかの利点があります。

人間による取り扱いに関連する交絡に対処し、研究者の日常の労力を軽減し、いくつかの濃縮源を可能にし、さらには概日変数と開始変数の新しい測定値を提供します。