수정 된 구멍 보드 - 마우스 및 쥐의 행동,인지 및 사회적 상호 작용을 측정

다음 실험들의 전반적인 목표는 소형 실험 포유류의 무조건적 행동을 측정하고 이들의 인지 능력을 분석하는 것입니다. 이는 동물들을 변형된 홀 보드(hole board)에 배치하여 케이지 동료의 존재 여부에 따른 무조건적 행동을 관찰하고 점수화함으로써 달성됩니다. 또한, 테스트 전에 장치 내에 새로운 물체, 익숙한 물체 또는 먹이 펠릿을 배치할 수 있으며, 이를 통해 물체 인식 또는 음식 섭취 억제 정도를 측정할 수 있습니다.

이 방법의 세 번째 응용 사례는 보상이 대조되는 색상의 식별자와 함께 대기 중인 수정된 전체 보드(modified whole board)의 인지 버전으로 동물을 배치하는 것입니다. 피험체의 인지 능력을 측정하기 위해 결과를 분석하면 무조건적 행동의 스펙트럼이 나타납니다. 이 방법은 전통적인 홀 보드(hole board)와 오픈 필드 테스트(open field test)의 특징을 포함하여 단일 패러다임 내에 여러 행동 차원을 결합합니다. 이 기술의 주요 장점은 사용되는 동물의 수를 줄이고, 가능한 테스트 순서 효과를 방지하며, 시간적 영향과 비용을 절감함으로써 테스트 배터리(test battery)의 단점을 극복한다는 점입니다. 테스트는 동물이 가장 활동적인 시기인 암기(dark phase) 동안 일반 사육실에서 수행되어야 하지만, 본 비디오 테스트의 목적을 위해 밝은 조명 조건 하에서 수행되었습니다.

행동 테스트는 환경 및 실험자의 핸들링에 적응한 동물들을 대상으로 수행해야 합니다. 실린더가 포함된 보드를 실험 박스의 중앙에 배치하십시오. 그다음 보드 위에 스테이지 라이트를 설치하여 보드와 박스 사이의 빛 강도 대비를 만들고, 보드의 혐오적 특성을 증가시키십시오.

시작하려면, 출발 지점 맞은편 모서리에 익숙한 물체와 새로운 물체를 2 cm 간격으로 배치합니다. 그런 다음, 테스트할 동물을 홈 케이지에서 꺼내 장치의 특정 모서리에서 벽을 마주보게 놓습니다. 동물이 약 5분 동안 자유롭게 탐색하도록 둡니다.

숙련된 관찰자가 행동 분석 소프트웨어를 사용하여 행동 파라미터를 점수화하도록 합니다. 이 표에 나열된 파라미터를 사용하고, 동물이 새로운 물체 및 익숙한 물체 또는 새로운 먹이 및 익숙한 먹이에 접근하는 데 걸리는 시간도 함께 측정하십시오. 매 시험이 끝난 후에는 수돗물과 페이퍼 타월로 장치를 세척하십시오.

후각적 단서에 의한 편향을 방지하기 위해, 실험 동물을 테스트하기 전 그룹 동료들을 그룹 구획에 10분에서 30분 동안 두어 적응 시간을 갖게 합니다. 그 다음, 실험 동물을 테스트 구획에 넣고 수정된 전체 보드 상에서 5분 동안 또는 자체 프로토콜에서 요구하는 시간만큼 자유롭게 탐색하도록 합니다. 이전과 마찬가지로, 숙련된 관찰자가 표 1에 나열된 파라미터를 사용하여 행동 분석 소프트웨어로 행동 파라미터를 실시간으로 점수화하게 합니다.

본 실험을 시작하기 전에 동물들에게 기호성이 높은 보상물에 익숙해지도록 합니다. 여기서는 아몬드 조각을 사용합니다. 실험 전 이틀 연속으로 하루에 한 번씩 홈 케이지 내에서 핀셋으로 보상물을 제공하며, 칸막이를 삽입하여 박스의 크기를 50 by 50 centimeters로 줄입니다.

마우스 테스트를 위해 상자 중앙에 더 작은 보드를 배치하십시오. 이 도식은 수정된 홀 보드의 설정을 보여줍니다. 다음으로, 바닐라와 같이 동물이 끌리는 향이나 미끼를 사용하여 10개의 실린더 모두에 향을 입히고, 보상을 제거할 수 없도록 그리드 아래에 배치하십시오.

PVC와 대조되는 색상의 링이 있는 Q3 실린더를 준비하고, 해당 실린더들에 제거 가능한 보상을 넣어 유인합니다. 다시 동물들을 장치의 동일한 모서리에 배치하고, 숙련된 관찰자가 실시간으로 점수를 매기도록 합니다. 행동 분석 소프트웨어를 사용하여 행동 파라미터를 측정합니다.

객체 인식 또는 음식 섭취 억제와 관련된 파라미터를 제외하고, 표 1에 앞서 제시된 파라미터 외에 표 2에 나열된 파라미터를 측정하십시오. 세 개의 아몬드 조각을 모두 수집하는 시간이 일정해질 때까지 일정한 시도 간격을 유지하며 매일 4회의 훈련 시도를 수행하십시오. 역전 학습을 테스트할 때 후각적 단서에 의한 편향을 방지하기 위해, 매 시도 후 수돗물과 종이 타월로 장치를 세척하십시오.

동물의 훈련이 완전히 끝나면, 3개의 서로 다른 실린더 또는 해당 프로토콜에서 요구하는 만큼의 실린더에 신호와 미끼를 제공하고, 정해진 횟수의 시행으로 동물을 테스트합니다. 처음 4개의 이미지는 경미한 뇌 저산소-허혈(HI 45로 표시), 중증 저산소-허혈(HI 75로 표시) 및 가짜 대조군 쥐의 인지 기능을 측정하는 인지 테스트 패러다임의 결과입니다. 이 그래프는 테스트일의 4회 시행을 완료하는 데 걸린 평균 잠복기를 보여줍니다.

이 그래프는 각 테스트 날짜별로 미끼가 놓인 구멍에 다시 방문한 횟수를 보여줍니다. 이는 단기 기억 오류의 측정 지표입니다. 여기서는 미끼가 놓이지 않은 구멍에 방문한 횟수가 표시되어 있습니다.

이것은 장기 기억 오류의 측정값입니다. 여기에서는 누락 오류 횟수에 대한 데이터가 표시됩니다. 누락 오류는 방문하지 않은 미끼 실린더의 수로 정의됩니다.

I 45 그룹에 인지 장애가 없음을 확인하기 위해, 이 그룹을 가짜 대조군(sham controls)과 비교하여 테스트했습니다. 역전 과제(reversal task)에서, 미끼가 놓인 세 개의 구멍을 서로 다른 세 개의 실린더에 지정하고 동물을 대상으로 4회 시행의 테스트를 진행했습니다. 역전 효과는 첫 번째 단계의 마지막 시행과 역전 단계의 첫 번째 시행을 비교할 때 분명하게 나타납니다.

이 이미지는 두 그룹 모두의 시행 완료까지 소요된 잠복기를 보여주며, 전반적인 처치 효과가 분명하게 나타납니다. 이는 역전 과제를 포함한 수정된 전체 보드를 사용하여 HI 45 그룹에서 인지적 유연성 저하가 감지되었음을 의미합니다. 이 영상을 시청한 후에는 일반 버전과 인지 버전 모두에서 수정된 전체 보드를 사용하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.