Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

En uppgift för att bedöma effekten av en partner på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda hos råttor

Published: October 17, 2019 doi: 10.3791/60176

Summary

Ett förfarande för att mäta hastighet och noggrannhet av råttornas motoriska prestanda i ett socialt tillstånd beskrivs. Protokollet gör det möjligt för oss att undersöka effekten av blotta närvaron av andra på snabbhet och noggrannhet motorprestanda i ett experiment.

Abstract

Till vår kännedom har ingen studie undersökt effekten av blotta närvaron på noggrannheten av prestanda hos djur. Därför utvecklade vi en experimentell uppgift för att mäta råttornas motoriska prestanda (snabbhet och noggrannhet) i ett socialt tillstånd. Råttor var utbildade för att köra på en landningsbana och dra ner en spak i slutet av landningsbanan. I test utförde råttor uppgiften ensamt (Single) eller i närvaro av en förbundsmedlem råtta bortom spaken (par eller ett socialt tillstånd). Som index för prestanda hastighet, vi mätt den tid som behövs för att börja köra, kör genom landningsbanan, och dra ner spaken. Som index för prestanda noggrannhet, räknade vi antalet prövningar där råttor kunde dra ner spaken under sitt första försök. Enkelriktad och tvåvägs upprepade mått analyser av avvikelse användes för att analysera data. Denna Run-and-pull uppgift gjorde det möjligt för oss att undersöka effekten av närvaron av en annan art på både hastighet och noggrannhet motorprestanda i ett experiment. Resultaten visade att råttor utförde uppgiften snabbare men mindre exakt i par sessioner än i enskilda sessioner. Detta protokoll skulle vara en giltig djurmodell för att undersöka effekten av blotta närvaron på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda hos råttor.

Introduction

Effekten av sociala förhållanden på en prestation har undersökts på människor och djur under en lång tid, eftersom Allport1 hänvisade till "social underlättande" som "en ökning av respons bara från åsynen eller ljudet av andra som gör samma rörelse" 2. även om Allport1 inte särskiljer den sociala situationen (samarbete eller blotta närvaron av en annan), har det visats att blotta närvaron av andra (s) påverkar en prestanda hastighet eller frekvens3,4 ,5,6. Dessutom, hos djur, blotta närvaron av andra konspecifika resulterar i en högre responsfrekvens eller högre responstid under en spak-press uppgift hos råttor7,8 och högre responsfrekvens hos rhesusapor under en enkel kognitiv uppgift9.

Hos människor har det visats att sociala situationer inte bara påverkar responsfrekvens eller hastighet utan även noggrannheten hos Performance10. Baserat på en meta-analys av Bond och Titus11hävdade Strauss12 att situationer som används i studier om socialt underlättande skulle ha en annan effekt beroende på funktionerna i den uppgift som används. Särskilt, minskning av prestanda skulle förväntas när studien används en uppgift som ställde höga krav på ens förmåga att kontrollera hans/hennes kropp exakt och att utföra med viss grad av hastighet, som tenderar att poängsättas av dess kvalitativa aspekter (t. ex. noggrannheten i utförandet)13.

Med undantag för ett par studier14,15, men de flesta studier om social underlättande i djur har inte fokuserat på riktigheten i prestanda. Till exempel undersökte Takano och Ukezono16 effekten av blotta närvaron hos råttor med hjälp av en skicklig nå uppgift17. De krävde råttor att vända och sedan ta tag i en belöning pellet på en hylla med hjälp av deras forelimb. Författarna rapporterade endast prestanda hastighet, trots att uppgiften skulle kunna ge ett index av prestanda noggrannhet. Omvänt undersökte Ogura och Matsushima14 effekten av co-action på picka noggrannhet samt körhastighet i kycklingar. Resultatet visade att picka noggrannhet var lägre och körhastighet var högre i Co-Action situation än i den ensamma situationen.

Även Ogura och Matsushima14 fokuserade på den kvalitativa aspekten av en åtgärd för första gången, var deras studie om effekten av co-action. De flesta sociala förhållanden, inklusive samarbete, innebär oundvikligen närvaron av en annan. För att undersöka den effekt som är unik för samarbete, är det nödvändigt att separera effekten av blotta närvaron från den av co-action på en individs prestation. Studien utredde dock inte effekten av blotta närvaron. Till vår kännedom har ingen studie undersökt effekten av blotta närvaron på noggrannheten av prestanda hos djur.

Vi ändrade den uppgift som används i Takano och Ukezono studie16 för att utvärdera effekterna av blotta närvaron på både prestanda hastighet och noggrannhet. Denna metod gör det möjligt för oss att undersöka effekten av sociala förhållanden, särskilt blotta närvaron av en conspecific, på prestanda noggrannhet och prestanda hastighet hos råttor i ett experiment.

Protocol

Detta experimentella protokoll godkändes av Doshisha kommittén för djur experiment.

Anmärkning: Genomför alla experimentella sessioner under Ljusperioden.

1. djur

  1. Använd 15 försöksvis naiva manliga Albino Wistar råttor som väger 300 − 350 g. hus dem i enskilda burar i ett kontrollerat avels rum med lämplig temperatur och luftfuktighet (23 ± 2 ° c, 70%) och AD libitum tillgång till vattnet. Bibehålla ljus/mörker-cykeln vid 12 h/12 h (Ljusperioden börjar vid 8:00 AM).
  2. Tilldela 10 råttor som försökspersoner, och resterande som konfedererade råttor med randomisering.
  3. Behåll råttornas vikter vid 85 − 90% av deras fria foder vikter under hela experimentet genom livsmedelsbrist.
    Anmärkning: Tilldelningen av konfedererade är att minska antalet djur som krävs och tid för en studie.

2. apparat

Anmärkning: Översikten över apparaten visas i figur 1. Apparaten utvecklades och ändrades med hänvisning till tidigare studier16,17.

  1. Konstruera en genomskinlig akryl låda (19 cm x 110 cm x 20 cm) med en central partition (5 cm bred) och sätt in två giljotindörrar. Placera giljotindörrarna 15 cm från varje ände av boxen. Montera en Summer (400 Hz, 75 dB) på partitionen, och inrätta en pellets dispenser för servering en belöning pellet (45 mg) i ett livsmedel behållare på motivet sida av lådan.
  2. Ställ in en metall spak (Grip bar: Φ3 mm, 5 cm hög) på en hylla inuti den centrala partitionen, som har en slits (1,5 cm bred) på varje vägg som vetter mot banan (figur 2), för att låta ämnet råtta att komma åt spaken genom att använda dess armar. På konfedererade sida, dock infoga en genomskinlig vägg framför skiljeväggen som förbjuder konfedererade från att komma åt spaken.
  3. Placera en omkopplare för aktivering av dispensern under spaken som pressas av spaken-pull rörelse av råttor. Knyt rätt längd av tarmen till spaken, som behövs för försöksledaren att dra upp spaken.
  4. Använd Arduino Mega 2560 REV3 för att styra giljotinen dörrar, Summer, och pellets dispenser, och för att få värdet från den infraröda sensorer och switch på dispensern. Förbered en luftkompressor (25 L) för att driva luft cylindern och öppna giljotinen dörren.
  5. Placera en videokamera nära partitionen på utsidan av apparaten, för att registrera spaken-pull prestanda av råttor från en lateral vy (60 bilder per sekund [fps]). Använd en adekvat videouppspelning programvara för att genomföra bild-för-Frame analys av videoinspelning.

Figure 1
Figur 1: en schematisk apparat som används i detta protokoll. En central partition delar upp rutan i två fält. Det finns en giljotine dörr på vardera sidan av lådan, och dörren delar fältet i startområdet och landningsbanan. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: apparatens centrala delning. Råttor kan greppa en bar och dra spaken genom en slits av partitionen. En brytare på pellets pumpen ställs in under spaken, och en spak-pull-åtgärd resulterar i en pellets leverans. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

3. förfarande

  1. Hantering och tillvändan för belönings pellets
    1. Innan utbildningen förfaranden, hantera alla råttor för 10 min/dag för 3 dagar av försöksledaren.
    2. Som en tillvänjning för belöning pellets, ge varje råtta 3 g av belöning pellets för 3 dagar efter hantering.
  2. Tillvändan till apparaten
    1. Ämne råttor
      1. På den tredje dagen av tillvänjning för belöning pellets, innan försöksledaren ger dagliga pellets, placera varje råtta i landningsbanan på försöks sidan av apparaten för 15 min för tillvänjning, med giljotinen dörren stängd.
    2. Confederate råttor
      Anmärkning: Det finns två tillvänjning sessioner.
      1. Vid den första tillvändan, placera varje råtta på landningsbanan på konfedererade sidan av apparaten för 15 min under samma period som steg 3.2.1.1.
      2. Vid den andra tillvändan, följ metoden i steg 3.2.2.1 på dagen efter ämne råttor genomgått utbildning för Run-and-pull sekvens (som nämns i avsnitt 3,6).
        Anmärkning: genomföra tillvänjning sessioner för konfedererade råttor och ämne råttor separat, dvs en råtta i taget. Låt inte en råtta träffa en annan råtta i apparaten tills testfasen börjar.
  3. Tidskrifts utbildning
    Anmärkning: För ämnet råttor, genomföra en tidskrift utbildning på nästa dag av tillvänjning till apparaten enligt följande. Om råttor inte äter all mat pellets, sedan genomföra tidningen träningspasset igen på nästa dag.
    1. Sätt en belöning pellet på mat kärlet på konfedererade sidan att utesluta effekten av lukt egendom av pelleten, som konfedererade äter i testfasen (se avsnitt 3,7).
    2. Placera ett ämne råtta på banan av motivet sida, med giljotinen dörren stängd.
    3. Leverera en belöning pellet i mat kärlet 60 gånger med hjälp av pellets dispenser på en variabel tid 30-s schema. Se till att ämnet råtta äter alla levererade pellets.
  4. Forma för spaken-pull åtgärd
    Anm: bild 3 är ett flödesschema av experimentet.
    1. Sätt en belöning pellet på maten kärlet på varje ämne sida och Confederate sida. Placera inte konfedererade råtta i forma sessioner.
    2. Placera ämnet råtta på banan av motivet sida med giljotin dörren stängd. Sedan träna råttor att dra ner spaken. Forma spaken-pull beteende gradvis med följande fem förstärknings kriterier (A-E): (A) närma sig skåran. (B) vidrör greppet bar på råttans nospartiet eller frambenen, med spaken i förväg dras ner till motivet sida. (C) vidrör greppet bar, med spaken lutande till råttans sida (i en vinkel på 60 ° − 30 °). (D) greppa och dra ner ribban till råttans sida med samma tillstånd som i kriterium C. (E) greppa och dra ner ribban till råttans sida med spaken stående upprätt.
    3. Avsluta dagliga sessioner när 60 belöningar ges, eller 30 min har förflutit. När en råtta Slutför kriterium E 40 gånger under en session, spaken-pull forma fasen är klar på den dagen.
      Anmärkning: Nästan alla råttor avsluta den dagliga forma session inom 20 min. Wistar råttor behöver ca 3 dagar att nå kriterium E.

Figure 3
Figur 3: ett flödesschema över försöksförfarandet. Ämne råttor gå igenom utbildning faser och testfaser i denna ordning. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

  1. Utbildning för spaken-pull åtgärd
    1. Placera ämnet råtta på startområdet. Placera inte den konfedererade råtta i träningspassen. Presentera summern tonen för 5 s, och sedan öppna dörren. När ämnet råtta drar ner spaken, leverera en matpellet och dra spaken upp med en Gut knuten till spaken.
    2. Efter råttor dra ner spaken för 10 gånger (första 3 dagar i fasen) eller 6 gånger (sista 3 dagar i fas) och konsumera alla belöning pellets, Stäng dörren och flytta dem till startområdet av försöksledaren hand.
    3. Efter ett inter-Trial intervall (ITI) på 20 s, upprepa steg 3.5.1 och 3.5.2. Avsluta dagliga sessioner när varje råtta har tjänat 60 pellets.
      Anmärkning: Denna utbildning syftar också till att vänja råttor till summern tonen och dörröppningen eftersom Wistar råttor vanligtvis visar frysning beteende först som svar på dörrens rörelse. En daglig session för varje råtta kräver ca 15 min. sex dagar behövs för denna träningsfas.
  2. Träningsfas för Run-and-pull-sekvensen
    1. Utför samma procedur i steg 3.5.1.
    2. När råttor dra ner spaken en gång och konsumera en belöning pellet, Stäng dörren och flytta dem till startområdet av försöksledaren hand.
    3. Efter en ITI på 20 s, starta nästa provversion (steg 3.6.1 och 3.6.2). Avsluta den dagliga sessionen när varje råtta har tjänat 30 pellets.
      Anmärkning: En daglig session för varje råtta kräver ca 20 min. Om 10 dagar behövs för råttor ' poäng att nå asymptote.
  3. Test faser

Figure 4
Figur 4: Beskrivning av varje test tillstånd. I singelarrangerar gradvis, betvingar tjaller utfört uppgiften ensamt. I paret faser, placera konfedererade råtta i landningsbanan på motsatt sida till ämnet råtta. En genomskinlig vägg framför skiljeväggen utesluter den konfedererade råtta från att komma åt spaken. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Anmärkning: Test faserna omfattar sessioner i två förhållanden, enkel eller par (figur 4). I singelvillkora, tjaller utför uppgiften ensamt; Det är, prövningar är identiska med sessionen av utbildningen för Run-and-pull sekvens (avsnitt 3,6). I par skick, den konfedererade råtta är närvarande på motsatt sida av lådan. Den konfedererade råtta kan inte komma åt spaken på grund av den genomskinliga akryl väggen framför partitionen.

  1. Utför en enda session som är identisk med sessionerna i utbildningsfasen för Run-and-pull-sekvensen (avsnitt 3,6). Avsluta den dagliga sessionen när varje råtta har tjänat 30 pellets. Sätt en belöning pellet på maten kärlet på Confederate sida, särskilt under sessioner i det enda villkoret.
  2. I par sessioner, ge konfedererade råtta en belöning pellet under ITI av ämnet råtta för att hålla konfedererade råtta nära partitionen.

4. analys av data

  1. Index för prestanda noggrannhet
    1. Spela in videor av råttor ' spak-pull rörelse med hjälp av videokameran nära partitionen på utsidan av apparaten. När alla sessioner är slutförda, bekräfta utvärderingen av bildruta för bildruta analys av videoinspelningar med hjälp av en adekvat videouppspelning programvara.
    2. Utvärdera om råttans dra rörelse av en rättegång var den första träffen eller inte genom visuell observation av försöksledaren under experimentet.
      Anmärkning: Den första träffen rättegång definieras som rättegången där råttor kunde greppa och dra ner spaken under deras första försöket till spaken.
    3. Beräkna första träffen priser för varje ämne som andelen första träffen prövningar till alla prövningar i varje session (för Run-och-pull utbildning fas) eller i varje fas (för testfaser) att använda i analysen.
  2. Index för prestanda hastighet
    1. Beräkna den tid som behövs för att slutföra en rättegång från värdet av switchen av pellets dispenser: den tid som behövs för att slutföra en rättegång = (den tid då omkopplaren trycks)-(den tid då dörren öppnas). Dela sedan den tid som behövs för att slutföra en rättegång i tre avsnitt med hjälp av värden från de infraröda sensorerna (figur 5).
      Anmärkning: Start fördröjning (figur 5a) definieras som tiden från dörröppningen till råttans ankomst vid den första sensorn. På samma sätt är körtid (figur 5b) tiden från ankomsten till den första sensorn till ankomsten till den andra sensorn. Spak-pull latens (figur 5c) är tiden från ankomsten till den andra sensorn till tidspunkten när omkopplaren på dispensern trycks.
    2. Använd endast varaktigheterna från de första träff försöken för analys. Beräkna medianvärden för varje ämne för varje session (av träningspassen) och varje fas (av testfaserna) för analys.

Figure 5
Figur 5: mätning av index för prestanda hastighet. a) Startfördröjning: varaktigheten från dörröppningen till råttans ankomst vid den första sensorn. b) löptid: varaktigheten från råttans ankomst vid den första sensorn till dess ankomst till den andra sensorn. (c) spak-pull latens: varaktigheten från ankomsten av råtta vid den andra sensorn till slutförandet av en spak-pull svar. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

  1. Statistisk analys
    1. För indexen i utbildningsfasen för Run-and-pull-sekvensen, utför en enkelriktad analys av varians (ANOVA) för upprepad mätning med antalet sessioner som ämnes faktor för varje index.
    2. För indexen i testfasen, genomför tvåvägsupprepad-åtgärd ANOVA med numret på fasen (fas 1 eller 2) och villkor (par eller enstaka) som ämnes faktorer för varje index i testfaserna. Statistisk signifikans har fastställts till α = 0,05.

Representative Results

Träningsfas för Run-and-pull-sekvensen

Figur 6 visar medelvärdet ± standardfel av medelvärdet (SEM) Poäng från träningsfasen för Run-and-pull sekvens. Medelvärdet för den första träffen (figur 6A) ökade gradvis under den första halvan av träningsfasen och stannade sedan vid cirka 85%. Anova-resultaten visade att den huvudsakliga effekten av antalet sessioner var signifikant (F(7, 63) = 3,74, p = 0,002, η2G = 0,211). Flera jämförelser visade att det inte fanns några signifikanta skillnader mellan de senare fyra sessionerna (alla p -värden > 0,60).

Figure 6
Bild 6: medelvärde ± SEM-Poäng från sessioner i träningsfasen för Run-and-pull-sekvensen. (A) index för prestanda noggrannhet. Bindex för prestanda hastighet. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Likaså index för prestanda hastighet (figur 6B; Startfördröjning, körtid och spak-pull latens) minskade kontinuerligt under de första fyra sessioner, och alla värden stabiliserades på cirka 600 MS bland de senare fyra sessioner. För alla index visade ANOVA att de huvudsakliga effekterna av antalet sessioner var signifikanta (Startfördröjning: (f(7, 63) = 6,21, p < 0,001, η2G = 0,279; drifttid: (f(7, 63) = 3,98, p = 0,001, η2G = 0,170; spak-pull-fördröjning: (F(7, 63) = 11,85, p < 0,001, η2G = 0,350). Flera jämförelser av sessioner resulterade i någon signifikant skillnad mellan de fyra sistnämnda sessionerna för alla åtgärder (alla p -värden > 0,12).

Figur 7 visar medelvärdet ± SEM-Poäng från sessioner i testfasen. När det gäller indexet för prestanda noggrannhet var den första träff frekvensen (figur 7A) i par faser lägre än i de enskilda faserna. Dessutom var den första träffen i den andra fasen högre än i den första fasen i de två villkoren. Resultaten av ANOVA visade signifikanta huvudeffekter av villkoret (f(1, 9) = 6,25, p = 0,034, η2g = 0,114) och faser (f(1, 9) = 14,1, p = 0,005, η2g = 0,147), men interaktionen var inte signifikant (F(1, 9) = 0,15, p = 0,703, η2G = 0,002).

Figure 7
Figur 7: medelvärde ± SEM-Poäng från sessioner i testfasen. Index för prestanda noggrannhet (A: första träffen Rate) och index för prestanda hastighet (B: Startfördröjning, C: körtid och D: spak-pull-fördröjning). p < 0,001, * * p < 0,01, * p < 0,05. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

När det gäller index för prestanda hastighet var startfördröjningen i par faser (figur 7B) kortare än i enskilda faser. Anova-resultaten visade att för startfördröjningen var endast den huvudsakliga effekten av villkoret signifikant (F(1, 9) = 23,1, p = 0,001, η2G = 0,065), medan huvudeffekten av faser och interaktionen inte var signifikant ( faser: F(1, 9) = 0,03, p = 0,878, η2G < 0,001; interaktion: F(1, 9) = 0,002, p = 0,970, η2G < 0,001). På samma sätt observerades en skillnad mellan villkor för hävstång-pull latens (figur 7D). Som med Startfördröjning, för spaken-pull latens, ANOVA visade en signifikant huvudsaklig effekt av villkoret (F(1, 9) = 23,3, p = 0,001, η2G = 0,183). Det fanns ingen signifikant huvudsaklig effekt av faserna (f(1, 9) = 2,72, p = 0,133, η2g = 0,028) och interaktionen (f(1, 9) = 1,07, p = 0,327, η2g = 0,002). för drifttiden sågs ingen signifikant effekt (figur 7C, skick: f(1, 9) = 3,03, p = 0,116, η2G = 0,004; faser: f(1, 9) = 4,46, p = 0,063, η2G = 0,010; interaktion: F(1, 9) = 0,29, p = 0,602, η2G < 0,001).

Figure 1
Figur 1: en schematisk apparat som används i detta protokoll. En central partition delar upp rutan i två fält. Det finns en giljotine dörr på vardera sidan av lådan, och dörren delar fältet i startområdet och landningsbanan. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: apparatens centrala delning. Råttor kan greppa en bar och dra spaken genom en slits av partitionen. En brytare på pellets pumpen ställs in under spaken, och en spak-pull-åtgärd resulterar i en pellets leverans. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: ett flödesschema över försöksförfarandet. Ämne råttor gå igenom utbildning faser och testfaser i denna ordning. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: Beskrivning av varje test tillstånd. I singelarrangerar gradvis, betvingar tjaller utfört uppgiften ensamt. I paret faser, placera konfedererade råtta i landningsbanan på motsatt sida till ämnet råtta. En genomskinlig vägg framför skiljeväggen utesluter den konfedererade råtta från att komma åt spaken. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5: mätning av index för prestanda hastighet. a) Startfördröjning: varaktigheten från dörröppningen till råttans ankomst vid den första sensorn. b) löptid: varaktigheten från råttans ankomst vid den första sensorn till dess ankomst till den andra sensorn. (c) spak-pull latens: varaktigheten från ankomsten av råtta vid den andra sensorn till slutförandet av en spak-pull svar. Denna siffra har modifierats från Sekiguchi och hata12. Vänligen klicka här för att se en större version av denna siffra.

Discussion

Denna uppgift gör det möjligt för oss att utvärdera effekten av blotta närvaron av andra på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda. Effektstorlekarna som rapporteras häri skulle vara tillräckligt stora. Vi omräknade η2 (det var inte mycket skillnad mellan η2 och η2G i detta experiment), och dessa effekt storlekar betraktas som medel (η2 > 0,06) eller Large (η 2 > 0,14) enligt kriteriet som presenterades av Cohen18. Av denna anledning ansåg vi att de skillnader som sågs i denna studie är meningsfulla och pålitliga. Resultaten i experimentet var nästan i linje med dem från studier på människor4,10, och resultatet av Ogura och Matsushima studie14, som undersökte effekten av co-action på hastighet och noggrannhet av rinnande och picka beteende i kycklingar. Även om studier om social underlättande hos människor undersökte effekten av sociala förhållanden på både snabbhet och noggrannhet av beteende, har de flesta tidigare studier på djur inte undersökt blotta närvaron effekt på prestanda noggrannhet. Det protokoll som presenteras häri ger en bättre djurmodell för att undersöka effekten av blotta närvaron på motorisk prestanda.

Som en begränsning kan skillnaden mellan den första träffen i par och enstaka villkor tolkas som en effekt av praxis. Trots förmodligen tillräcklig utbildning, det kan finnas utrymme för förbättringar i utförandet av råttor. Det fanns inga fler förändringar i indexen för prestanda noggrannhet och prestanda hastighet under de senaste fyra sessionerna av träningsfasen för Run-and-pull-sekvensen. Men i testfaserna ökade den första träffen hastigheten kontinuerligt. Denna ökning kan tolkas som effekten av praktiken. Dessutom kan denna experimentella design (A-B-A-B design) inte utesluta effekten av praxis från effekten av villkor. Framtida experiment bör (1) använda A-B-B-A design eller annan lämplig experimentell design för att utesluta effekten av praxis, och (2) Överväg att förlänga träningsfasen för Run-and-pull-sekvensen.

Detta protokoll kan användas i en studie med en mellan-ämne design, även om svaret på frågorna "vilken design är lämplig? Inom ämnet eller mellan ämnes? "skulle vara från fall till fall. I allmänhet kan en studie som använder mellan ämne design utesluta den praxis effekt som kan observeras i denna studie. Men, mellan-ämne designen kräver fler djur och mer tid för en studie (dvs, om du använder protokollet i denna artikel, 7 − 8 h per dag skulle behövas för att testa alla råttor i 1 dag med en apparat). En studie som använder inom ämnet design kan minska antalet djur som krävs och tid för en studie, men försöksledaren måste kontrollera effekten av praktiken. Tid och kostnad bör noga vägas innan försöksledaren väljer experimentell design.

Med mindre modifiering kan denna uppgift tillämpas för att undersöka effekten av samarbete eller socialt underlättande genom att spegla10 och andra sociala situationer som har studerats på människor på prestanda hastighet och prestanda noggrannhet hos råttor. För att undersöka effekten av co-Action, separera spaken i den centrala partitionen i två spakar, och ordna spakarna så att varje spak kan dras av ena sidan av lådan. För att undersöka effekten av att använda en spegel, ändra akryl klar vägg på Confederate sida av lådan till spegeln. På samma sätt kan effekten av en osynlig konfedererade bakom den ogenomskinliga väggen undersökas. Framtida studier som använder dessa modifieringar kommer att bidra till att på ett heltäckande sätt förstå sociala förenklingar genom mångfacetterad jämförelse av motorisk prestanda mellan arter.

Disclosures

Författarna har inget att avslöja.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes av ett bidrag-in-Aid för vetenskaplig forskning (KAKENHI) till Y.S. (bidrags nummer: JP18J10733) från det Japan sällskapet för befordran av vetenskap.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
45 mg Dustless Precision Pellets
Rodent, Purified
Bio-Serv. F0021
Arduino Mega 2560 REV3 Arduino S.r.l. None
Pellets Dispenser with Feeder (Rats) Harvard Apparatus 76-0353
Power DVD 14 CyberLink None Use an adequate video playback program which enables frame-by-frame playback.
Run-and-pull task apparatus Bio Medica Corp. Custom-made item The set of apparatus (box), an air compressor, and a control device for air cylinders which receives inputs from Arduino.
Video camera JVC GZ-R300

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Allport, F. H. Social Psychology. , Houghton Mifflin. New York, NY. (1924).
  2. Guerin, B. Social Facilitation. , Cambridge University Press. Cambridge, UK. (1993).
  3. Zajonc, R. B. Social facilitation. Science. 149 (3681), 269-274 (1965).
  4. Markus, H. The effect of mere presence on social facilitation: an unobtrusive test. The Journal of Social Psychology. 14 (4), 389-397 (1978).
  5. Schmitt, B. H., Gilovich, T., Goore, N., Joseph, L. Mere presence and social facilitation: one more time. The Journal of Experimental Social Psychology. 22 (3), 242-248 (1986).
  6. Pinto, A., Oates, J., Grutter, A., Bshary, R. Cleaner wrasses Labroides dimidiatus are more cooperative in the presence of an audience. Current Biology. 21 (13), 1140-1144 (2011).
  7. Gipson, C. D., et al. Social facilitation of d-amphetamine self-administration in rats. Experimental and Clinical Psychopharmacology. 19 (6), 409-419 (2011).
  8. Levine, J. M., Zentall, T. R. Effect of a conspecific's presence on deprived rats' performance: social facilitation vs distraction/imitation. Animal Learning & Behavior. 2 (2), 119-122 (1974).
  9. Reynaud, A. J., Guedj, C., Hadj-Bouziane, F., Meunier, M., Monfardini, E. Social facilitation of cognition in Rhesus monkeys: audience vs. coaction. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 9, 328 (2015).
  10. Innes, J. M., Gordon, M. I. The effects of mere presence and a mirror on performance of a motor task. The Journal of Social Psychology. 125 (4), 479-484 (1985).
  11. Bond, C. F., Titus, L. J. Social facilitation: a meta-analysis of 241 studies. Psychological Bulletin. 94 (2), 265-292 (1983).
  12. Strauss, B. Social facilitation in motor tasks: a review of research and theory. Psychology of Sport and Exercise. 3 (3), 237-256 (2002).
  13. Sekiguchi, Y., Hata, T. Effects of the mere presence of conspecifics on the motor performance of rats: higher speed and lower accuracy. Behavioural Processes. 159, 1-8 (2019).
  14. Ogura, Y., Matsushima, T. Social facilitation revisited: increase in foraging efforts and synchronization of running in domestic chicks. Frontiers in Neuroscience. 5, 91 (2011).
  15. Dorfman, A., Nielbo, K. L., Eilam, D. Traveling companions add complexity and hinder performance in the spatial behavior of rats. PLoS One. 11, e0146137 (2016).
  16. Takano, Y., Ukezono, M. An experimental task to examine the mirror system in rats. Scientific Reports. 4, 6652 (2014).
  17. Metz, G. A., Whishaw, I. Q. Skilled reaching an action pattern: stability in rat (Rattus norvegicus) grasping movements as a function of changing food pellet size. Behavioural Brain Research. 116 (2), 111-122 (2000).
  18. Cohen, J. Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. , Second Edition, Erlbaum. Hillsdale, NJ. (1988).

Tags

Beteende råttor motorisk prestanda social underlättande blotta närvaro snabbhet noggrannhet
En uppgift för att bedöma effekten av en partner på hastighet och noggrannhet av motoriska prestanda hos råttor
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sekiguchi, Y., Hata, T. A Task forMore

Sekiguchi, Y., Hata, T. A Task for Assessing the Impact of a Partner on the Speed and Accuracy of Motor Performance in Rats. J. Vis. Exp. (152), e60176, doi:10.3791/60176 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter