De droge land Barnes doolhof wordt veel gebruikt om ruimtenavigatie vermogen te meten in reactie op licht aversieve stimuli. Over opeenvolgende dagen, de prestaties (bijvoorbeeld latency te ontsnappen kooi lokaliseren) van controlepersonen verbetert, indicatief voor normale leren en geheugen. Verschillen tussen ratten en muizen noodzakelijk apparatuur en methodiek veranderingen die hier worden beschreven.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Barnes Maze Teststrategieën met de kleine en grote knaagdieren modellen
* These authors contributed equally
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Ruimtelijk leren en geheugen van knaagdieren wordt vaak beoordeeld via navigatie-vermogen in doolhoven, populairste waarvan het water en droog land (Barnes) doolhoven. Verbeterde prestaties over sessies of proeven wordt gedacht aan leren en geheugen van de ontsnapping kooi / platform locatie weer te geven. Beschouwd als minder stressvol dan water doolhoven, de Barnes doolhof is een relatief eenvoudige ontwerp van een cirkelvormig platform top met meerdere gaten op gelijke afstanden rond de omtrek rand. Alle, maar een van de gaten zijn valse bodem of blind eindigende, terwijl een leidt tot een ontsnapping kooi. Licht aversieve stimuli (bv. felle plafondlamp) bieden motivatie om de ontsnapping kooi te lokaliseren. Latentie om het ontsnappen kooi te lokaliseren kan worden gemeten tijdens de sessie, maar extra eindpunten vergen doorgaans video-opname. Van die video-opnamen, kunnen gebruik maken van geautomatiseerde tracking software verschillende eindpunten die vergelijkbaar zijn met die welke in water doolhoven (bijv. te genereren </ Em> de afgelegde afstand, snelheid / snelheid, tijd doorgebracht in het juiste kwadrant, tijd besteed bewegen / rust, en de bevestiging van latency). Type zoekstrategie (dwz willekeurig, seriële of direct) kunnen ook worden gecategoriseerd. Barnes labyrint constructie en testmethoden kan verschillen kleine knaagdieren, zoals muizen en grote knaagdieren, zoals ratten. Bijvoorbeeld, terwijl extra-doolhof signalen zijn effectief voor ratten, kleine wilde knaagdieren kan intra-doolhof signalen vereisen met een visuele barrière rond het doolhof. Passende stimuli moeten worden geïdentificeerd die het knaagdier motiveren om de ontsnapping kooi te lokaliseren. Zowel Barnes en water doolhoven kan tijdrovend zijn als 4-7 testproeven meestal nodig zijn om een betere leer-en geheugenprestaties (bijvoorbeeld kortere wachttijden of weglengtes het ontsnappen platform of kooi te lokaliseren) en / of verschillen tussen de experimentele groepen op te sporen. Toch is de Barnes doolhof is een algemeen toegepast gedragsbeoordeling meten ruimtelijke navigatie capaciteiten enhun mogelijke verstoring door genetische, neurobehavioral manipulaties, of blootstelling aan het geneesmiddel / giftige stof.
Inleiding
Ruimtelijk leren en geheugen in het laboratorium knaagdieren werd eerst beoordeeld met voedsel beroofd ratten die een doolhof van steegjes genavigeerd naar een levensmiddel reinforcer 1 lokaliseren. Enkele decennia later werd een ruimtelijk referentiegeheugen systeem voorgesteld 2. In tegenstelling tot het werkgeheugen die verwijst naar het geheugen binnen een testsessie of proces, verwijzing geheugen verwijst naar het geheugen over testsessies of proeven en is nauwer verwant aan de lange-termijn geheugen.
Verschillende soorten doolhoven zijn ontwikkeld als niet-invasieve evaluatie van deze hippocampus-afhankelijke r....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
1. Barnes Maze Procedure voor kleine knaagdieren
- Zet de overhead lichten boven het doolhof en plaats "Do Not Enter" borden op de buitenkant van het lab deur.
- Breng muizen in hun normale huis kooien om de testruimte ongeveer 30 minuten voor het begin van de eerste proef om gewenning toe. Als de kamer is rustig, kan het niet nodig om witte ruis bevatten, anders deze voorzorgsmaatregel kan worden beschouwd.
- Opzetten van de tracking programma.
- Verwijder voorzichtig de eerste muis uit zijn kooi en plaats in het hoge overdekte plastic doos. Plaats de escape (schoon huis) polypropyleen kooi (29 cm x 19 cm x 13 cm) onder de aangewezen....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Geslachtsrijpe mannelijke herten muizen zijn afhankelijk van verbeterde ruimtelijke navigatie mogelijkheid om potentiële voedingsbodem partners, die op grote schaal worden verspreid over de hele omgeving te vinden. Zowel prenatale en de blootstelling aan testosteron volwassen zijn essentieel in het organiseren en activeren van deze later volwassen mannelijke gedrag 53. Als zodanig werd verondersteld dat vroege blootstelling aan endocrien verstorende stoffen dit later eigenschap zou storen bij mannen. Om deze .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Kritische stappen in Barnes doolhof testprocedures zijn: 1) het verstrekken van de juiste licht aversieve stimulus om het dier te motiveren om het ontsnappen kooi te lokaliseren, 2) zorgen voor uniforme voorwaarden worden behouden tijdens de dierproeven (bv. duur van de proef, het testen van personeel, externe ruis controle, en andere prikkels die de prestaties kunnen beïnvloeden), 3) indien proeven zijn op video opgenomen, te optimaliseren en te zorgen voor een goede video-opname en het bestand back-up, en 4) .......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Dit document is beoordeeld in overeenstemming met de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) beleid en goedgekeurd voor publicatie. Goedkeuring betekent niet dat de inhoud noodzakelijkerwijs het standpunt of advies van de FDA noch vermelding van handelsnamen of commerciële producten vormen goedkeuring of aanbeveling voor gebruik. De bevindingen en conclusies in dit rapport zijn die van de auteurs en vertegenwoordigen niet noodzakelijk de standpunten van de FDA. De auteurs hebben geen concurrerende belangen en niets te onthullen.
Dankbetuigingen
De auteurs erkennen Mr Eldin Jašarević, Mr Scott Williams, de heer Roger W. Meissen, Sarah A. Johnson, Dr R. Michael Roberts, Dr Mark R. Ellersieck, en Dr David C. Geary aan de Universiteit van Missouri, en de heer C. Delbert Wet en de dierenverzorgers van het Nationaal Centrum voor toxicologisch onderzoek / FDA. Dit werk werd ondersteund door een NIH Challenge Grant Grant MVO (RC1 ES018195), een Mizzou Advantage Grant naar (MVO en DCG), een Universiteit van Missouri College of Veterinary Medicine Faculty Award (MVO), en protocol E7318 bij het National Center voor toxicologisch onderzoek / FDA.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| LET OP: De items die alleen voor kleine knaagdieren zijn, zijn vetgedrukt. De items die alleen voor grote knaagdieren zijn, zijn cursief. Items die noch vetgedrukt noch cursief zijn, zijn voor beide soorten. | |||
| Barnes Maze platform met 12 of 20 ontsnappingsgaten elke 30°. Voor ratten is elk gat 10,5 cm in diameter en 4 cm vanaf de bovenrand van het doolhof. Voor gebruik met geautomatiseerde volgprogramma's is een zwarte bovenkant nodig voor witte knaagdieren of een witte bovenkant voor gepigmenteerde knaagdieren. Voor muizen en ratten is deze ronde bovenkant respectievelijk 95 en 122 cm in diameter. | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | Dit is de bovenkant van de Barnes Maze en de oppervlakte waarop de knaagdier wordt geplaatst. Het kan worden gebouwd van verschillende materialen (bijv. Plexiglas), maar voor endocriene verstoringswerk is polypropyleen BPA-vrij materiaal optimaal. Een van de gaten leidt naar een ontsnappingskooi; alle andere gaten zijn blind eindigend of vals gebodemd. Voor het rattenlabyrint laten kleine glijbanen aan de onderkant van de labyrintplatform het ontsnappingshok en valse bodems glijden. |
| 2 inch Polypropyleen pijpafsluiting (24) 2 inch 90° Zwarte polypropyleen elleboog (12) 2 inch x 6 inch Polypropyleen pijpnloots (1) | US Plastics Corp, Lima, OH | 30724 32086 30712 | Deze zijn alleen nodig voor de kleine knaagdier (bijv. muis) Barnes Maze. Deze aanpassingen zijn blind eindigende buizen/ellbogen of een van de buizen is verbonden met de pijpaansluiting die vervolgens naar de ontsnappingskooi leidt. |
| Valse bodems voor ratten Barnes Maze | Deze zijn op maat gemaakt van ABS-plastic en vacuüm gevormd voor de rattenlabyrintapparatuur. | ||
| Circulaire aluminium muur/barrière (50 cm hoog) rond het labyrint | Ace Hardware, Columbia, MO | In het geval van kleine knaagdieren (bijv. muizen), voorkomt deze barrière dat ze uit het labyrint vallen; de rattenapparatuur heeft dit over het algemeen niet nodig. De muur is mogelijk niet nodig voor relatief tam laboratoriummuizen. | |
| Ondersteuningstand voor labyrintplatform bovenkant | US Plastics Corp, Lima, OH | 42625 | De stand ondersteunt de labyrintplatform bovenkant zodat deze boven de vloer wordt verhoogd (meestal 70-100 cm) om het knaagdier te motiveren om de ontsnappingskooi te lokaliseren. De stand kan van elk materiaal worden gemaakt. |
| Witte ruis | SleepMate Sound Conditioner, Marpac, Rocky Point, NC | 980A | Achtergrondruis kan worden gebruikt om perifere akoestische signalen te blokkeren die Barnes Maze-tests over proeven en dieren heen kunnen verwarren |
| Lichtarmaturen en 300-500 W lampen ingekapseld in aluminium schaal. Bijvoorbeeld Utilitech 500 W halogeen draagbare werklampen. | Ace Hardware of Lowes | Heldere lichten zorgen voor een licht aversief stimulus dat het knaagdier motiveert om de ontsnappingskooi te lokaliseren. De lichten worden meestal ongeveer 150 cm boven de bovenkant van het labyrint opgehangen. | |
| Ontsnappingskooi. Voor kleine knaagdieren kan dit een polypropyleen kooi zijn (27,8 cm x 7,5 cm x 13 cm). | Ancare, Bellmore, NY | N40 PP | De ratontsnappingskooi hier is op maat gebouwd en heeft een oprit die naar de ontsnappingskooi leidt. |
| Opake buis (alleen voor ratten) (27 cm diameter; 23 cm hoogte) met een stuk dik karton om de bovenkant te bedekken. | De buis wordt in het midden van het labyrint geplaatst en de rat wordt vanaf de bovenkant in de buis geplaatst, die is bedekt met het karton. Een handvat aan de buitenkant van de buis maakt het gemakkelijker om de buis op te tillen, waarna de proef begint. De buis kan van elk materiaal worden gemaakt, maar moet ondoorzichtig zijn. | ||
| Hoge resolutie videocamera (bijv. Panasonic Digital Video Camera) | Panasonic, Secaucus, NJ | ICV19458 | De videocamera is boven het hoofd gepositioneerd en neemt proeven op voor latere analyse. |
| Extra- of intra-labyrint geometrische aanwijzingen gemaakt van hoogwaardig karton constructiepapier | elke kantoorartikelenwinkel, zoals Staples | Deze visuele aanwijzingen oriënteren het dier binnen de labyrint-omgeving, waardoor aanwijzingen worden gegeven over de ruimtelijke locatie van de ontsnappingskooi; bij ratten werken extra-labyrint aanwijzingen op de muren goed, terwijl bij kleine knaagdieren die een muur rond het labyrint vereisen, intra-labyrint aanwijzingen moeten worden gebruikt. | |
| Zwarte gordijn om het labyrint heen (alleen voor kleine knaagdieren) | elke stof en handwerkenwinkel, zoals Jo-Ann Fabrics | Een zwart gordijn wordt gebruikt bij kleine knaagdieren (vooral wilde soorten, bijv. Peromyscus) om de aandacht binnen de maze-beperkingen te handhaven. | |
| 70% Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 | Na elke proef worden de labyrintbovenkant en ontsnappingskooi schoongemaakt om potentiële geursignalen voor achtereenvolgens geteste knaagdieren te elimineren. |
| Volgsoftwareprogramma, zoals Ethovision, en computer met geschikte videokaart en substantiële (1 TB of meer) harde schijfruimte. Als alternatief kunnen video's direct op de computer worden opgenomen voor latere analyse met behulp van een programma zoals Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.). | Noldus (Leesburg, VA) | Volgsoftware is vereist om proeven te analyseren op latentie voor het lokaliseren van de ontsnappingskooi, snelheid, afgeleg |
Referenties
- Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
- Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
