半自動8アーム放射状迷路におけるマウスの食欲をそそる空間作業記憶タスク、迷路における恐怖記憶連想の低減

げっ歯類の行動実験のほとんどは、もともとラットのために考案されました。ラットとマウスの行動の違いにより、マウスには改造が必要な場合があります。マウスの空間作業記憶をテストし、作業記憶タスク中のストレスを最小限に抑える方法を提示します。

げっ歯類の行動実験は、もともとラットを対象に考案されたもののほとんどです。遺伝子工学における最近の利点により、研究者はラット用に確立されたプロトコルを使用して、マウスで行動実験を行うことがよくあります。ラットとマウスの行動の違いにより、マウスのプロトコルを変更する必要がある場合があります。このビデオでは、マウスの空間作業記憶をテストするプロトコルについて説明します。ワーキングメモリは、限られた量の情報を短時間保持できる認知プロセスであり、精神的タスクの計画と実行に操作および使用されます。これは人間の流動的知能の尺度と相関しており、学習にとって重要です。したがって、ワーキングメモリはそれ自体が研究のための重要な主題です。

[講師]新しい実験のために標準的なネスティング材料を使用して、新しいケージをセットアップします。新しい寝具のおがくず、紙の紙のトンネル、紙の入れ子のストライプ、木製のバイトブロックを新しいケージに入れます。フードホッパーを置き、蓋を閉めます。マウスをホームケージに手で提供される紙のトンネルに誘導します。ペーパートンネルを使用して、グループ化されたケージからマウスをそっと持ち上げます。マウスを手に置き、胸の高さに数秒間置きます。または、マウスを手の上に登らせます。ネズミの尻尾をつかんではいけません。行動実験には、最小限のストレスで動物を扱うことが不可欠です。マウスを実験者に慣れさせることも重要です。同じ処理方法でマウスを捕まえます。体重計にマウスを乗せて体重をモニタリングし、体重を記録します。計量後、マウスを先ほど用意した新しいケージに入れます。マウスを扱うときに速く動いたり、大きな音を立てたりして、マウスを怖がらせないように注意してください。そうしないと、ネズミが体重計や手から飛び降りる可能性があります。装置に曝露する前に、マウスにその量制限を1週間かけて置いてください。実験中に、希釈して加糖したコンデンスミルクである食べ物の報酬を求めて迷路を探す動機を与えるために、標準的な食事の量をコントロールします。ケージに2〜3グラムの標準的なチャウを入れ、実験全体を通して体重を開始体重の85〜90%に維持します。また、この段階で、マウスを慣れさせるために、ホームケージの小さなプラスチックカップに1ミリリットルの希釈コンデンスミルクを与えます。しばらく食べるかどうかを観察し、マウスが食物恐怖症を示さないようにしてください。マウスをトロリーに乗せてゆっくりと行動検査室に連れて行きます。次に、部屋の照明を設定し、ディレクトリ内の中央ハブを温白色電球で80ルクスで照らし、中央ハブで測定された70デシベルでホワイトノイズを再生します。実験を開始する前に、マウスを5分間邪魔せずに放置します。慣れ、ステージ1。迷路コントロールは、マウス追跡ソフトウェアによって操作されるドアでマウスが迷路を探索できるように設定されています。この段階は、マウスをドアの動きとその音に生息させることです。ソフトウェアのスタートボタンをクリックしてトライアルとビデオ録画を開始し、マウスを迷路に持ってきて、マウスを中央のハブに置きます。マウスの動作を引き続き観察します。迷路には食べ物の報酬はありません。ネズミは、その意志で何度でも、どんな腕にも訪れることができます。ドアは、マウスの動きを妨げることなく30分間制御されます。30分が経過するまで続けます。試練後、マウスを腕に集めてホームケージに戻します。次のマウスのために迷路を掃除します。これを各マウスに対して順番に2日間行います。仲裁ステージ2。迷路コントロールは、マウスがドアを操作せずに迷路を自由に探索できるように設定されており、腕の端にある食べ物の井戸で食べ物の報酬を見つけることができます。この段階では、ネズミが餌の報酬を得るために迷路を自由に探索することを奨励します。各フードウェルに70マイクロリットルの報酬を置きます。居住から、ステージ2から、もうホームケージに与えないでください。ソフトウェアのスタートボタンをクリックしてトライアルとビデオ録画を開始し、マウスを迷路に持っていきます。マウスの動作を観察します。この段階では、マウスはゆっくりと動き、用心深いようで、何度も餌の井戸に戻ることができます。マウスが少なくとも2回または30分経過して各アームに入るまで続けます。試練後、マウスを腕に集めてホームケージに戻します。次のマウスのために迷路を掃除します。これを各マウスに対して1日2回、2日間順番に行います。居住ステージ3。迷路のコントロールは、マウスがステージ 1 と 2 の組み合わせに慣れるように設定されています。マウスは少なくとも一度は各腕に入ることが許可されています。すべての食べ物の井戸に70マイクロリットルの報酬を餌にします。ソフトウェアのスタートボタンをクリックしてトライアルとビデオ録画を開始し、マウスを迷路に持っていきます。 マウスの動作を観察します。マウスが少なくとも1回または30分経過して各アームに入るまで続けます。試練後、マウスを腕に集めてホームケージに戻します。次のマウスのために迷路を掃除します。これを各マウスに対して順番に、1日2回、2日間行います。このパネルでわかるように、マウスは時間の経過とともにより多くの腕を訪れます。生息6日目に、マウスは7〜15分以内に少なくとも1回各腕に入り、各腕で同様の期間を過ごし、動物が迷路に慣れ、作業の準備ができていることを示しています。この空間作業記憶タスクは、1 回の試行で 3 つの部分で構成されます。ネズミは強制走り、中央ハブに5秒間閉じ込められ、その後フリーランを経ます。強制実行では、4つのアームが擬似ランダムに選択され、マウスに1つずつ提示されます。フリーラン中、マウスは残りの 4 つの報酬を最も効率的に収集するために、トライアルの強制ランでどの腕を訪れたかを覚えておく必要があります。迷路は前の画面に示されたスキーマに従うように設定されており、ラウンドの試練ではそれぞれが同じ強制腕のセットを通過する必要があります。マウスは1日6回の試行を9日間行います試験を開始する前に、40マイクロリットルの報酬ですべての腕を餌にします。各食べ物に報酬を中央ハブの近くによく配置して、ネズミが中央ハブから見えにくくします。ソフトウェアのスタートボタンをクリックして、トライアルとビデオ録画を開始します。マウスにストレスをかけずにマウスを迷路の中央ハブに持っていきます。トライアルは、中央ハブに 5 秒間閉じ込められた後、自動的に開始されます。5秒間の監禁中は、迷路から離れ、迷路にあまり近くない場所に座ります。動作を監視し、マウスがすべての報酬を集めるまで、スコアリングのための腕の訪問シーケンスを書き留めます。マウスが迷路ですべての報酬を集めたら、4 つの追加のアームを訪れます。そうすることで、マウスは、マウスが次にどこに行くかを決定することが重要な中央ハブで捕らえられたことを連想しません。また、作業記憶タスクの完了とキャッチは直接関連付けられません。さらに、以前に訪れた武器には報酬が補充されないという事実が強化されます。4番目の腕の後ろで、もう一方の手で腕を覆いながらマウスを手に乗せ、マウスをホームケージに戻します。迷路を掃除する前に、次のマウスのホームケージをタップして、次の試行の前に覚醒状態を平準化します。迷路を掃除するには、ペイントブラシ、ウェットティッシュ1枚、ドライティッシュ2枚を使用します。ペイントブラシを使用してネズミの糞を取り除きます。最初に乾いたティッシュで迷路を拭き、コンデンスミルクの痕跡を取り除きます。迷路の床をウェットティッシュで拭きます。乾いたティッシュで迷路を乾かし、次の試練に進みます。毎日の成功率スコアは、4 をアームの総エントリ数で割った値で計算され、実験の最終日には平均成功率が約 80% に達します。完全試行率スコアは、完全試行回数を 6 で割ったものとして計算され、実験の最終日に 60% 以上に達しました。マウスの速度、距離、加速度の解析をソフトウェア上で選択し、解析します。これらの分析から 4 つの追加のアーム訪問を除外してください。また、4 回の追加アーム訪問の期間も測定します。距離は時間とともに短くなるはずです。速度と加速度は平坦である必要があり、タスクをうまく習得すれば、追加の 4 回の腕訪問の持続時間は時間とともに長くなるはずです。

この実験を行う際には、マウスを実験者に慣れさせ、マウスを実験室の環境に慣れさせることが重要であり、これによりマウスのストレスは最小限に抑えられるはずです。

このプロトコルは使いやすく、データの再現に信頼性があります。迷路は半自動化されているため、このプロトコルは労働集約的ではなく、ラボイメージングと電気生理学に適用できます。このプロトコルは、空間作業記憶を研究するための強力なツールです。