Methodenartikel

Een taak voor het beoordelen van de impact van een partner op de snelheid en nauwkeurigheid van motor prestaties bij ratten

DOI:

10.3791/60176

⸱

17 oktober 2019

 , 
1Graduate School of Psychology, Doshisha University, 2Japan Society for the Promotion of Science, 3Faculty of Psychology, Doshisha University

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Er wordt een procedure beschreven om de snelheid en nauwkeurigheid van de motorprestaties van ratten in een sociale toestand te meten. Het protocol stelt ons in staat om het effect van de loutere aanwezigheid van anderen op snelheid en nauwkeurigheid van motorprestaties in één experiment te onderzoeken.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Voor onze kennis heeft geen enkele studie gekeken naar het effect van loutere aanwezigheid op de nauwkeurigheid van de prestaties bij dieren. Daarom ontwikkelden we een experimentele taak om de motorprestaties van ratten (snelheid en nauwkeurigheid) in een sociale conditie te meten. Ratten werden opgeleid om te rennen op een landingsbaan en trek een hendel aan het einde van de landingsbaan. Tijdens het testen voerden ratten de taak uit (enkel) of in aanwezigheid van een zuidelijke rat buiten de hendel (paar of een sociale aandoening). Als indexen van de prestatie snelheid, we gemeten de tijd die nodig is om te starten, rennen door de landingsbaan, en trek de hendel. Als de index van de prestaties nauwkeurigheid, we geteld het aantal proeven waarin ratten kon trekken de hendel tijdens hun eerste poging. Er werden eenrichtings-en tweeweg-analysen van variantie gebruikt om de gegevens te analyseren. Deze run-and-pull-taak stelde ons in staat om het effect van de aanwezigheid van een andere conspecific op zowel de snelheid als de nauwkeurigheid van de motorprestaties in één experiment te onderzoeken. De resultaten toonden aan dat ratten de taak sneller, maar minder nauwkeurig in paar sessies hebben uitgevoerd dan in enkele sessies. Dit protocol zou een geldig diermodel zijn om het effect van loutere aanwezigheid op snelheid en nauwkeurigheid van de motorische prestaties bij ratten te onderzoeken.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het effect van sociale omstandigheden op iemands prestaties is al lange tijd onderzocht bij mens en dier, aangezien Allport1 verwees naar "sociale facilitering" als "een toename van de respons louter vanuit het zicht of geluid van anderen die dezelfde beweging maken" 2. Hoewel Allport1 geen onderscheid maakt tussen de sociale situatie (co-actie of de loutere aanwezigheid van een ander), is aangetoond dat de loutere aanwezigheid van andere (n) invloed heeft op iemands prestatie snelheid of frequentie3,4 ,5,6. Bovendien is bij dieren de loutere aanwezigheid van andere conspecifieke resultaten in een hoger responspercentage of hogere responssnelheid tijdens een hefboom-pers taak bij ratten7,8 en hoger responspercentage bij rhesus-apen tijdens een eenvoudige cognitieve taak9.

Bij de mens is aangetoond dat sociale situaties niet alleen van invloed zijn op de responsfrequentie of-snelheid, maar ook op de nauwkeurigheid van de prestaties10. Op basis van een meta-analyse door Bond en Titus11betoogde Strauss12 dat situaties die worden gebruikt in studies over sociale facilitering een ander effect zouden hebben, afhankelijk van de functies van de gebruikte taak. Vooral, het verlagen van de prestaties zou worden verwacht wanneer de studie gebruikt een taak die hoge eisen gesteld aan iemands vermogen om te controleren zijn/haar lichaam nauwkeurig en om te presteren met een zekere mate van snelheid, die neigt te worden gescoord door de kwalitatieve aspecten (bv, nauwkeurigheid van de prestaties)13.

Met uitzondering van een paar studies14,15, echter, de meeste studies over sociale facilitering bij dieren zijn niet gericht op de nauwkeurigheid van de prestaties. Bijvoorbeeld, Takano en Ukezono16 onderzochten het effect van loutere aanwezigheid bij ratten met behulp van een bekwame bereiken taak17. Ze moesten ratten omdraaien en vervolgens een belonings pellet op een plank vatten door hun forelimb te gebruiken. De auteurs rapporteerden alleen de prestatie snelheid, ondanks het feit dat de taak een index van prestatie nauwkeurigheid zou kunnen bieden. Omgekeerd onderzochten Ogura en Matsushima14 het effect van co-actie op de pikken-nauwkeurigheid en de rijsnelheid bij kuikens. Het resultaat toonde aan dat de pikken nauwkeurigheid lager was en dat de rijsnelheid hoger was in de co-actie situatie dan in de eenzame situatie.

Hoewel Ogura en Matsushima14 zich voor de eerste keer richtten op het kwalitatieve aspect van een actie, ging hun studie over het effect van co-actie. De meeste sociale omstandigheden, waaronder co-actie, impliceren onvermijdelijk de aanwezigheid van een ander. Om het effect te onderzoeken dat uniek is voor co-actie, is het onontbeerlijk om het effect van loutere aanwezigheid van de medewerking op de prestaties van een individu te ontkoppelen. De studie heeft echter het effect van loutere aanwezigheid niet onderzocht. Voor onze kennis heeft geen enkele studie gekeken naar het effect van loutere aanwezigheid op de nauwkeurigheid van de prestaties bij dieren.

We hebben de taak die gebruikt werd in Takano en Ukezono's studie16 aangepast om de effecten van loutere aanwezigheid op zowel prestatie snelheid als nauwkeurigheid te evalueren. Deze methode stelt ons in staat om het effect van sociale omstandigheden, met name de loutere aanwezigheid van een conspecifieke, op prestatie nauwkeurigheid en prestatie snelheid bij ratten in één experiment te onderzoeken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit experimentele protocol werd goedgekeurd door het Doshisha-Comité van Animal experiment.

Opmerking: Tijdens de licht periode alle experimentele sessies uitvoeren.

1. dieren

  1. Gebruik 15 experimenteel naïeve mannelijke albino Wistar ratten die 300 − 350 g wegen. huis ze in individuele kooien van een gecontroleerde kweekkamer met de juiste temperatuur en vochtigheid (23 ± 2 °C, 70%) en ad libitum toegang tot het water. Houd de licht/donkere cyclus bij 12 h/12 h (de licht periode begint bij 8:00 uur).
  2. Wijs 10 ratten toe als proefpersonen en de overgebleven als zuidelijke ratten die randomisatie gebruiken.
  3. Houd het gewicht van ratten bij 85 − 90% van hun vrij voedende gewichten gedurende het experiment bij voedsel deprivatie.
    Opmerking: De toewijzing van de zuidelijke is om het aantal dieren dat nodig is en de tijd voor een studie te verminderen.

2. apparaten

Opmerking: Het overzicht van het apparaat wordt weergegeven in Figuur 1. Het apparaat werd ontwikkeld en gewijzigd in verwijzing naar eerdere studies16,17.

  1. Bouw een doorzichtige acryl doos (19 cm x 110 cm x 20 cm) met een centrale scheidingswand (5 cm breed) en plaats twee guillotine deuren. Plaats de guillotine deuren op 15 cm afstand van elk uiteinde van de doos. Monteer een zoemer (400 Hz, 75 dB) op de partitie en stel een pellet dispenser in voor het serveren van een Reward pellet (45 mg) in een voedings bakje aan de zijkant van de doos.
  2. Instellen van een metalen hendel (grip Bar: φ3 mm, 5 cm hoog) op een plank in de centrale partitie, die een spleet (1,5 cm breed) op elke muur met uitzicht op de landingsbaan (Figuur 2), zodat het onderwerp rat toegang tot de hendel met behulp van de voorvoet. Aan de zuidelijke kant, echter, plaatst een transparante muur voor de wand van de partitie die de zuidelijke van de toegang tot de hendel verbiedt.
  3. Plaats een schakelaar voor het activeren van de dispenser onder de hendel die wordt gedrukt door de hendel-pull beweging van ratten. Bind de juiste lengte van de darm aan de hendel, die nodig is voor de experimenteerder om de hendel omhoog te trekken.
  4. Gebruik Arduino Mega 2560 REV3 om de guillotine deuren, Buzzer en pellet dispenser te bedienen en om de waarde te verkrijgen van de infraroodsensoren en de schakelaar van de dispenser. Maak een luchtcompressor (25 L) klaar om de luchtcilinder te bedienen en open de guillotine deur.
  5. Plaats een videocamera in de buurt van de partitie van de buitenkant van het apparaat, om hefboom-pull prestaties van de ratten te registreren vanuit een zijaanzicht (60 frames per seconde [fps]). Gebruik een adequate videoweergave software voor het uitvoeren van frame-voor-frame analyse van de video-opname.

figure-protocol-1
Figuur 1: een schematische voorstelling van de in dit Protocol gebruikte apparatuur. Een centrale partitie verdeelt het vak in twee velden. Er is een guillotine deur aan elke kant van de doos, en de deur verdeelt het veld in het startgebied en de landingsbaan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-protocol-2
Figuur 2: de centrale scheidingswand van het apparaat. Ratten kunnen een staaf grijpen en de hendel door een spleet van de partitie trekken. Een schakelaar van de pellet dispenser wordt onder de hendel gezet en één hefboom-pull actie resulteert in één pellet levering. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

3. procedure

  1. Handling en gegegewacht voor de beloning pellets
    1. Voor de trainings procedures, behandel alle ratten gedurende 10 minuten/dag gedurende 3 dagen door de experimenteerder.
    2. Als een gedag voor de beloning pellets, geef elke Rat 3 g van beloning pellets 3 dagen na behandeling.
  2. Gewennen aan het apparaat
    1. Onderwerp ratten
      1. Op de derde dag van gedag voor de beloning pellets, voordat de experimenteerder dagelijks pellets geeft, plaats elke rat in de landingsbaan van de kant van het onderwerp van het apparaat voor 15 min voor gegeaand, met de guillotine deur gesloten.
    2. Zuidelijke ratten
      Opmerking: Er zijn twee gegegegekapte sessies.
      1. Bij de eerste getijde, plaats elke rat op de landingsbaan van de Geconfedereerde kant van het apparaat gedurende 15 minuten in dezelfde periode als stap 3.2.1.1.
      2. Bij de tweede gegewijze, volg de methode in stap 3.2.2.1 op de dag na onderwerp ratten voltooide training voor de run-and-pull-sequentie (zoals vermeld in paragraaf 3,6).
        Opmerking: gegegewijze sessies voor zuidelijke ratten en subject ratten afzonderlijk uitvoeren, d.w.z. één rat tegelijk. Laat een rat niet een andere rat in het apparaat ontmoeten totdat de testfase start.
  3. Tijdschrift training
    Opmerking: Voor het onderwerp ratten, het uitvoeren van een tijdschrift trainingssessie op de volgende dag van de gegewijze om het apparaat als volgt. Als ratten niet alle voedsel pellets eten, voer dan de tijdschrift training sessie weer op de volgende dag.
    1. Zet één belonings pellet op de voedingsbodem aan de Geconfedereerde kant om het effect van de olfactorische eigenschap van de pellet, die de zuidelijke eet in de testfase, uit te sluiten (zie paragraaf 3,7).
    2. Plaats een subject rat op de landingsbaan van het onderwerp zijde, met de guillotine deur gesloten.
    3. Lever een Reward pellet in de voedings container 60 keer met behulp van de pellet dispenser op een variabele tijd 30-s schema. Zorg ervoor dat het onderwerp rat alle geleverde pellets eet.
  4. Shaping voor de hefboom-Trek actie
    Opmerking: afbeelding 3 is een stroomdiagram van het experiment.
    1. Zet een beloning pellet op de voedsel recipiënt aan de zijkant van elk onderwerp en de zuidelijke zijde. Plaats de zuidelijke rat niet in het vormen van sessies.
    2. Plaats het onderwerp rat op de landingsbaan van de kant van het onderwerp met de guillotine deur gesloten. Train vervolgens de ratten om de hendel naar beneden te trekken. Vorm het hefboom-Trek gedrag geleidelijk aan met de volgende vijf versterkings criteria (A-E): (A) de spleet benaderen. (B) raak de grip bar aan de snuit of de voorvoet van de rat aan, waarbij de hendel van tevoren naar de zijkant van het onderwerp wordt getrokken. (C) raak de greep stang aan, met de hendel aan de zijkant van de rat (onder een hoek van 60 ° − 30 °). D) de staaf aan de zijde van de rat te begrijpen en aan te trekken met dezelfde voorwaarde als in criterium C. (E) pak de balk met de hendel rechtop en trek deze naar de zijkant van de rat.
    3. Voltooi dagelijkse sessies wanneer 60 beloningen worden gegeven, of 30 min is verstreken. Wanneer een rat criterium E 40 keer in een sessie voltooit, is de hefboom-pull shaping fase op die dag voltooid.
      Opmerking: Bijna alle ratten eindigen de dagelijkse vormgevings sessie binnen 20 minuten. Wistar ratten hebben ongeveer 3 dagen nodig om criterium E te bereiken.

figure-protocol-3
Figuur 3: een stroomschema van de experimentele procedure. Onderwerp ratten gaan door de trainings fases en testfases in deze volgorde. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

  1. Training voor de hefboom-pull-actie
    1. Plaats het onderwerp rat op het startgebied. Plaats de zuidelijke rat niet in de trainingssessies. Presenteer de zoemer Toon voor 5 sec. en open de deur. Wanneer het onderwerp rat naar beneden trekt de hendel, leveren een voedsel pellet en trek de hendel omhoog met behulp van een darm gebonden aan de hendel.
    2. Na ratten trekken de hendel 10 keer (eerste 3 dagen van de fase) of 6 keer (laatste 3 dagen van de fase) en consumeren alle beloning pellets, sluit de deur en verplaats ze naar het startgebied door de hand van de experimenteerder.
    3. Herhaal de stappen 3.5.1 en 3.5.2 na een inter-trial interval (ITI) van 20 sec. Voltooi dagelijkse sessies wanneer elke rat 60 pellets heeft verdiend.
      Opmerking: Deze training is ook bedoeld om ratten aan te wennen aan de zoemer klank en deuropening omdat Wistar ratten normaalgesproken het Vries gedrag vertonen in eerste reactie op de deur beweging. Een dagelijkse sessie voor elke rat vereist ongeveer 15 min. zes dagen zijn nodig voor deze trainingsfase.
  2. Trainingsfase voor de run-and-pull-sequentie
    1. Voer dezelfde procedure uit in stap 3.5.1.
    2. Wanneer ratten de hendel één keer omlaag trekken en een belonings pellet verbruiken, sluit u de deur en verplaatst u ze naar het startgebied door de hand van de experimenteerder.
    3. Start na een ITI van 20 sec. de volgende test (stappen 3.6.1 en 3.6.2). Voltooi de dagelijkse sessie wanneer elke rat 30 pellets heeft verdiend.
      Opmerking: Een dagelijkse sessie voor elke rat vereist ongeveer 20 minuten. Ongeveer 10 dagen zijn nodig voor de scores van ratten om asymptoot te bereiken.
  3. Test fases

figure-protocol-4
Figuur 4: beschrijving van elke testvoorwaarde. In enkele fasen, de onderwerp rat uitgevoerd de taak solitarisch. Zet in de paar fases de zuidelijke rat op de landingsbaan aan de andere kant van de rat. Een transparante wand voor de partitie verzet zich ertegen dat de zuidelijke rat toegang heeft tot de hendel. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Opmerking: Test fases omvatten sessies in twee omstandigheden, enkelvoudig of paar (Figuur 4). In de enkelvoudige aandoening voeren ratten de taak op solitair uit; dat wil doen, zijn proeven identiek aan de sessie van de training voor de volgorde van de uitvoering en pull (sectie 3,6). In de paar staat is de zuidelijke rat aan de andere kant van de doos aanwezig. De zuidelijke rat heeft geen toegang tot de hendel vanwege de heldere acryl wand voor de partitie.

  1. Voer één sessie uit die identiek is aan de sessies in de trainingsfase voor de run-and-pull-reeks (artikel 3,6). Voltooi de dagelijkse sessie wanneer elke rat 30 pellets heeft verdiend. Zet één beloning pellet op de voedingsbodem aan de zuidelijke kant, vooral tijdens sessies in de enige conditie.
  2. In paar sessies geef je de Geconfedereerde rat een beloning pellet tijdens de ITI van de subject rat om de zuidelijke rat bij de partitie te houden.

4. gegevensanalyse

  1. Index van de nauwkeurigheid van prestaties
    1. Neem Video's op van de hendel-pull-beweging van de ratten met behulp van de videocamera in de buurt van de partitie van de buitenkant van het apparaat. Nadat alle sessies zijn voltooid, bevestigt u de evaluatie per frame analyse van de video-opnames met behulp van een adequate videoweergave software.
    2. Evalueer of de trekbeweging van de rat van een proef de eerste treffer was of niet door visuele observatie van de experimenter's tijdens het experiment.
      Opmerking: De eerste treffer proef wordt gedefinieerd als de trial waarin ratten de hendel konden grijpen en trekken tijdens hun eerste poging tot de hendel.
    3. Bereken de First-hit tarieven voor elk onderwerp als het percentage van de eerste treffer proeven voor alle proeven in elke sessie (voor de trainingsfase run-and-pull) of in elke fase (voor testfases) om te gebruiken in de analyse.
  2. Indices van prestatie snelheid
    1. Bereken de tijd die nodig is om een proef te voltooien vanaf de waarde van de schakelaar van de pellet dispenser: de tijd die nodig is om een proef te voltooien = (de tijd wanneer de schakelaar wordt ingedrukt)-(de tijd waarop de deur wordt geopend). Verdeel vervolgens de tijd die nodig is voor het voltooien van een proef in drie secties met behulp van waarden van de infraroodsensoren (Figuur 5).
      Opmerking: Start latentie (afbeelding 5a) wordt gedefinieerd als de tijd vanaf de deuropening tot de komst van de rat bij de eerste sensor. Evenzo is de looptijd (Figuur 5b) de tijd vanaf de aankomst bij de eerste sensor tot de aankomst bij de tweede sensor. Hendel-pull-latentie (Figuur 5c) is de tijd vanaf de aankomst bij de tweede sensor tot het tijdstip waarop de schakelaar van de dispenser wordt ingedrukt.
    2. Gebruik alleen de duur van de eerste treffer proeven voor analyse. Bereken de mediaanwaarden van elk onderwerp voor elke sessie (van de trainingssessies) en elke fase (van de testfases) voor analyse.

figure-protocol-5
Figuur 5: meting van de indexcijfers van de prestatie snelheid. (a) start latency: de duur van de deuropening tot de aankomst van de rat bij de eerste sensor. (b) looptijd: de duur van de aankomst van de rat bij de eerste sensor tot de aankomst bij de tweede sensor. (c) hendel-pull latency: de duur van de aankomst van de rat bij de tweede sensor tot de voltooiing van een hefboom-pull-reactie. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

  1. Statistische analyse
    1. Voor de indexen in de trainingsfase van de run-and-pull-reeks voert u een eenrichtings analyse van variantie (ANOVA) uit met het aantal sessies als de factor binnen het onderwerp voor elke index.
    2. Voor de indices in de testfase voert u in twee richtingen herhaalde maatregelen ANOVA uit met het nummer van de fase (fase 1 of 2) en voorwaarde (paar of enkel) als de binnen-onderwerp factoren voor elke index in de testfases. De statistische significantie werd vastgesteld op α = 0,05.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Trainingsfase voor de run-and-pull-sequentie

Figuur 6 toont de gemiddelde ± standaardfout van de gemiddelde (SEM) scores van de trainingsfase voor de run-and-pull sequentie. Het gemiddelde First-hitpercentage (Figuur 6A) steeg geleidelijk tijdens de eerste helft van de trainingsfase en stopte vervolgens met ongeveer 85%. De ANOVA-resultaten toonden aan dat het belangrijkste effect van het aantal sessies significant was (F(7, 63) = 3,74, p = 0,002, η2G = 0,211). Uit meerdere vergelijkingen bleek dat er geen significante verschillen waren tussen de laatste vier sessies (alle p -waarden > 0,60).

figure-results-1
Figuur 6: gemiddelde ± SEM-scores van sessies in de trainingsfase voor de run-and-pull-sequentie. A) index van de nauwkeurigheid van de prestaties. B) indexcijfers van de prestatie snelheid. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Evenzo daalden de indexcijfers van de prestatie snelheid (Figuur 6B; start latentie, looptijd en hendel-pull latency) continu tijdens de eerste vier sessies en alle waarden stabiliseerde bij ongeveer 600 MS onder de laatste vier sessies. Voor alle indices toonde ANOVA aan dat de belangrijkste effecten van het aantal sessies significant waren (start latentie: (f(7, 63) = 6,21, p < 0,001, η2G = 0,279; looptijd: (f(7, 63) = 3,98, p = 0,001, η2G = 0,170; hendel-pull-latentie: (F(7, 63) = 11,85, p < 0,001, η2G = 0,350). Meervoudige vergelijkingen per sessie resulteerde in geen significant verschil tussen de laatste vier sessies voor alle maatregelen (alle p -waarden > 0,12).

Figuur 7 toont de gemiddelde ± SEM-scores van sessies in de testfase. Wat de index van de prestatie nauwkeurigheid betreft, was de eerste treffer snelheid (Figuur 7A) in paar fasen lager dan in de enkele fasen. Bovendien was de eerste treffer snelheid in de tweede fase hoger dan in de eerste fase in de twee omstandigheden. De resultaten van ANOVA toonden significante hoofdeffecten van de aandoening (f(1, 9) = 6,25, p = 0,034, η2g = 0,114) en fasen (f(1, 9) = 14,1, p = 0,005, η2g = 0,147), maar de interactie was niet significant (F(1, 9) = 0,15, p = 0,703, η2G = 0,002).

figure-results-2
Figuur 7: gemiddelde ± SEM scores van sessies in de testfase. Index van prestatie nauwkeurigheid (A: First-hitsnelheid) en indexen van prestatie snelheid (B: start latency, C: looptijd en D: hendel-pull latency). p < 0,001, * * p < 0,01, * p < 0,05. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Wat de indexcijfers van de prestatie snelheid betreft, was de begin latentie in paar fasen (Figuur 7B) korter dan in enkele fasen. De ANOVA-resultaten toonden aan dat voor de start latentie alleen het belangrijkste effect van de aandoening significant was (F(1, 9) = 23,1, p = 0,001, η2G = 0,065), terwijl het belangrijkste effect van fasen en de interactie niet significant was ( fasen: F(1, 9) = 0,03, p = 0,878, η2G < 0,001; interactie: F(1, 9) = 0,002, p = 0,970, η2G < 0,001). Evenzo werd een verschil waargenomen tussen de voorwaarden voor de hefboom-pull-latentie (Figuur 7D). Net als bij de start latentie, voor de hefboom-pull latency, toonde ANOVA een significant hoofd effect van de aandoening (F(1, 9) = 23,3, p = 0,001, η2G = 0,183). Er was geen significant hoofd effect van fasen (f(1, 9) = 2,72, p = 0,133, η2g = 0,028) en de interactie (f(1, 9) = 1,07, p = 0,327, η2g = 0,002). voor de looptijd was er geen significant effect (Figuur 7C, voorwaarde: f(1, 9) = 3,03, p = 0,116, η2G = 0,004; fasen: f(1, 9) = 4,46, p = 0,063, η2G = 0,010; interactie: F(1, 9) = 0,29, p = 0,602, η2G < 0,001).

figure-results-3
Figuur 1: een schematische voorstelling van de in dit Protocol gebruikte apparatuur. Een centrale partitie verdeelt het vak in twee velden. Er is een guillotine deur aan elke kant van de doos, en de deur verdeelt het veld in het startgebied en de landingsbaan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-4
Figuur 2: de centrale scheidingswand van het apparaat. Ratten kunnen een staaf grijpen en de hendel door een spleet van de partitie trekken. Een schakelaar van de pellet dispenser wordt onder de hendel gezet en één hefboom-pull actie resulteert in één pellet levering. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-5
Figuur 3: een stroomschema van de experimentele procedure. Onderwerp ratten gaan door de trainings fases en testfases in deze volgorde. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-6
Figuur 4: beschrijving van elke testvoorwaarde. In enkele fasen, de onderwerp rat uitgevoerd de taak solitarisch. Zet in de paar fases de zuidelijke rat op de landingsbaan aan de andere kant van de rat. Een transparante wand voor de partitie verzet zich ertegen dat de zuidelijke rat toegang heeft tot de hendel. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

figure-results-7
Figuur 5: meting van de indexcijfers van de prestatie snelheid. (a) start latency: de duur van de deuropening tot de aankomst van de rat bij de eerste sensor. (b) looptijd: de duur van de aankomst van de rat bij de eerste sensor tot de aankomst bij de tweede sensor. (c) hendel-pull latency: de duur van de aankomst van de rat bij de tweede sensor tot de voltooiing van een hefboom-pull-reactie. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze taak stelt ons in staat om het effect van de loutere aanwezigheid van anderen op snelheid en nauwkeurigheid van motorprestaties te evalueren. De effect maten die hierin worden gerapporteerd, zouden groot genoeg zijn. We herberekend η2 (er was niet veel verschil tussen η2 en η2G in dit experiment), en deze effect maten worden beschouwd als medium (η2 > 0,06) of groot (η 2 > 0,14) volgens het door Cohen18voorgelegde criterium. Om deze reden waren we van mening dat de verschillen die in deze studie werden gezien zinvol en betrouwbaar zijn. Resultaten in het experiment waren bijna in lijn met die van studies bij mensen4,10, en het resultaat van Ogura en Matsushima studie14, die het effect van co-actie op de snelheid en nauwkeurigheid van het hardlopen onderzocht en pikken gedrag in kuikens. Hoewel studies over sociale facilitering bij mensen het effect van sociale omstandigheden op zowel snelheid als nauwkeurigheid van gedrag onderzochten, hebben de meeste eerdere studies bij dieren het loutere aanwezigheids effect op de prestatie nauwkeurigheid niet onderzocht. Het hierin gepresenteerde protocol biedt een beter diermodel om het effect van loutere aanwezigheid op motorprestaties te onderzoeken.

Als beperking kan het verschil tussen de First-hit ratio in paar en enkelvoudige voorwaarden worden geïnterpreteerd als een effect van de praktijk. Ondanks vermoedelijk voldoende opleiding, kan er ruimte zijn voor verbetering in de prestaties van ratten. In de laatste vier sessies van de trainingsfase voor de run-and-pull-reeks waren er geen wijzigingen meer in de indexcijfers van de prestatie nauwkeurigheid en de prestatie snelheid. Echter, in de testfases, de First-hit percentage voortdurend toegenomen. Deze toename kan worden geïnterpreteerd als het effect van de praktijk. Bovendien kan dit experimentele ontwerp (A-B-A-B-ontwerp) het effect van de praktijk niet uitsluiten van het effect van omstandigheden. Toekomstige experimenten moeten (1) het ontwerp van A-B-B-A of een ander geschikt experimenteel ontwerp gebruiken om het effect van de oefening uit te sluiten, en (2) overwegen de trainingsfase uit te breiden voor de run-and-pull-reeks.

Dit protocol kan worden gebruikt in een studie met een tussen-onderwerp ontwerp, hoewel het antwoord op de vragen "welk ontwerp is geschikt? Binnen het onderwerp of tussen onderwerp? "zou van geval tot geval zijn. Over het algemeen kan een studie met behulp van het ontwerp van de tussenpersoon het oefen effect uitsluiten dat in deze studie kan worden waargenomen. Het ontwerp van de tussenpersoon vereist echter meer dieren en meer tijd voor een studie (d.w.z. als het gebruik van het protocol in dit artikel 7 − 8 h per dag nodig zou zijn om alle ratten in 1 dag te testen met behulp van één apparaat). Een studie die het ontwerp binnen het onderwerp gebruikt, kan het aantal dieren dat nodig is en de tijd voor één studie verminderen, maar de experimenteerder moet het effect van de praktijk beheersen. Tijd en kosten moeten zorgvuldig worden gewogen voordat de experimenteerder het experimentele ontwerp verstikker maakt.

Met kleine aanpassingen kan deze taak worden toegepast om het effect van co-actie of sociale facilitering te onderzoeken door mirror10 en andere sociale situaties die bij mensen zijn bestudeerd op de prestatie snelheid en prestatie nauwkeurigheid van ratten. Om het effect van co-actie te onderzoeken, scheidt u de hendel in de centrale partitie in twee hendels en regelt u de hendels zodat elke hendel aan één kant van de doos kan worden getrokken. Om het effect van het gebruik van een spiegel te onderzoeken, verander de acryl blanke muur aan de zuidelijke kant van de doos naar de spiegel. Op dezelfde manier kan het effect van een onzichtbare zuidelijke achter de ondoorzichtige muur worden onderzocht. Toekomstige studies die deze aanpassingen met zich brengen zullen bijdragen tot een uitgebreid begrip van sociale facilitering door een veelzijdige vergelijking van motorprestaties tussen soorten.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd gesteund door een subsidie-in-Aid voor wetenschappelijk onderzoek (KAKENHI) aan Y.S. (Grant Number: JP18J10733) van de Japan Society for the Promotion of Science.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
45 mg Dustless Precision Pellets
Rodent, Purified		Bio-Serv.F0021
Arduino Mega 2560 REV3Arduino S.r.l.None
Pellets Dispenser met voeder (ratten)Harvard Apparatus76-0353
Power DVD 14CyberLinkNoneGebruik een adequaat video-afspeelprogramma dat frame-per-frame afspeelmogelijkheden biedt.
Loop-en-trektaakapparaatBio Medica Corp.Op maat gemaakt itemDe set apparaten (box), een luchtcompressor en een besturingsapparaat voor luchtcilinders die inputs van Arduino ontvangt.
VideocameraJVCGZ-R300

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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).

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Sociale conditieRun and Pull taaksnelheid nauwkeurigheidfirst hit percentageprestatiesnelheidvideoweergaveinfraroodsensorenguillotinepoortpelletdispenser

Gerelateerde artikelen