3 januari 2017
Dit artikel beschrijft een aanpassing van de Barnes-doolhof, een standaard knaagdierparadigma dat wordt gebruikt om ruimtelijk geheugen en leren te beoordelen, voor gebruik bij kleine schubreptielen.
Het algemene doel van deze procedure is om ruimtelijk geheugen en leren bij kleine squamaat reptielen te beoordelen met behulp van een aangepaste Barnes-doolhof. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen over de ruimtelijke cognitieve processen van niet-modeldiersoorten, met name bij kleine squamaat reptielen. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat we een traditioneel knaagdierparadigma, de Barnes-doolhof, hebben aangepast om ruimtelijk leren en geheugen bij kleine hagedissen te testen.
Het is mogelijk dat de doolhof op een vergelijkbare manier kan worden aangepast om ook voor andere soorten toepasbaar te zijn. Voor dit protocol is het noodzakelijk om de Barnes-doolhof te kopen of te bouwen. Zorg ervoor dat de doelgaten geschikt zijn voor de soort van interesse.
Voor deze demonstratie worden hekwerkhagedissen gebruikt, dus de gaten zijn zo groot dat ze passen. Plaats de doolhof in een rustige kamer met heldere bovenverlichting en ruimtelijke aanwijzingen rond de doolhof, zoals deuren en kasten, om de dieren te helpen navigeren. Monteer boven de doolhof een auto-focus groothoeklens-webcam of een andere geschikte camera.
Het belangrijkste is dat het gezichtsveld het hele doolhof bevat. Plaats de computer die wordt gebruikt voor dierdiepgang op minstens een meter van het doolhof. Zodra geplaatst, markeer de poten van de doolhof op de vloer met een permanente marker of tape, zodat deze gemakkelijk weer in de oorspronkelijke positie kan worden gebracht.
Wat betreft de doolhof, wijs willekeurig een van de ontsnappingsgaten toe als nummer één, en nummereer de andere gaten achtereenvolgens tot nummer 10. Markeer de nummers langs de buitenwand van de doolhof, zodat ze niet als zichtbare aanwijzingen voor de dieren dienen. Onder de doolhof, indien nodig, gebruik een kleine ruimteverwarmer of bevestig verwarmingstape om de temperatuur van het doolhofoppervlak te verhogen, zodat de dieren hun optimale lichaamstemperatuur hebben voor metabolische activiteit.
Om te beginnen, wijs willekeurig doelgaten toe aan elk dier. Als de dieren buiten de testkamer worden gehuisvest, breng hun thuiskooitjes minstens 30 minuten voor de test naar de kamer. Zorg ervoor dat u ze warmte biedt, indien nodig, zodat ze tijdens de test de ideale lichaamstemperatuur hebben.
Open op de computer de aangepaste MATLAB-trackingsoftware en webcam-applicatie om de videofeed te krijgen. Evalueer vervolgens het gezichtsveld opnieuw en pas de positie van de doolhof indien nodig aan. Open vervolgens het werkblad om de basisexperimentele parameters op te nemen, die de datum, start- en eindtijden, dieridentiteiten, toegewezen doelgaten, aantal trainingsproefrondes, notities en initialen van de waarnemer moeten bevatten.
Randomiseer vervolgens de testvolgorde van de dieren en begin ze op een systematische manier te testen. Verwijder eerst een dier uit zijn thuiskooi en plaats het voorzichtig in het midden van de doolhof. Bedek het vervolgens met een ondoorzichtige plastic emmer en laat het dier 30 seconden acclimatiseren in de emmer.
Monteer ondertussen de thuiskooi van het dier direct onder de toegewezen ontsnappingsopening. Schuif de bovenkant van de behuizing in de penbevestigingen en plaats de zonnesteen in de kooi, direct onder de opening. Verwijder nu voorzichtig de plastic emmer van de bovenkant van de doolhof en begin met het opnemen van de proef op de computer.
Laat het dier tien minuten de doolhof verkennen en noteer indien er iets abnormaals gebeurt. Als het dier valt of van de tafel loopt, plaats het dan voorzichtig terug in het midden van de doolhof, op voorwaarde dat het niet meer dan 30 seconden buiten de doolhof is geweest. Anders, breek de proef af en noteer dit resultaat in de notitiesectie.
Als het subject onondersteund in de ontsnappingsopening daalt, eindigt de proef op dat moment. Als het subject binnen 10 minuten niet in de opening ontsnapt, beëindig de proef en leid het dier voorzichtig met de hand naar zijn ontsnappingsopening, waarbij u het dier met de kop vooraan beweegt. Laat het dier in zijn thuiskooi onder de doolhof ten minste twee minuten rusten.
Reinig ondertussen de bovenkant van de doolhof met een verdunde zeepmengsel en papieren handdoeken. Sommige soorten, met name die welke veel gebruik maken van chemosensorische informatie, vereisen aanvullende spoeling van de doolhof met heet water om alle geursignalen te elimineren. Zodra de doolhof is schoongemaakt, verwijder de behuizing van onder de doolhof en ga door met het testen van de dieren.
Elk dier kan de doolhof tot vijf keer per dag lopen, met een interval van een half uur tussen de proeven. Herhaal deze trainingsprocedure tot het subject zonder hulp in zijn doelgat is afgedaald tijdens drie verschillende proeven. Deze successen hoeven niet opeenvolgend te zijn en er zijn geen beperkingen aan het aantal proeven dat nodig is.
Het aantal trainingsproeven om het criterium te bereiken, kan belastend zijn. Aanpassing van de doolhof op een ecologisch relevante manier, rekening houdend met de natuurlijke geschiedenis en het gedrag van een soort, kan hierbij helpen. Ga vervolgens door met de sondeverzoek op de volgende dag om dat dier verder te testen.
Zodra de dieren hun ontsnappingsopening hebben geleerd, gebruikt u het sondeverzoek om te bepalen of het gebruikmaakt van een ruimtelijke strategie of een andere navigatiestrategie. Roteren voor dit verzoek de doolhof 180 graden, zodat de lokale aanwijzingen binnen de doolhof in directe tegenstelling zullen zijn met de ruimtelijke aanwijzingen buiten de doolhof. Test vervolgens het dier met dezelfde procedure als een trainingsproef.
Er is echter geen kooi onder de ontsnappingsopening gemonteerd. Er kan dus geen reukhint uit de kooi het dier helpen geleiden naar zijn ontsnapping. Als het dier de ontsnappingsopening niet vindt, verwijder het dan uit de doolhof en breng het terug naar zijn thuiskooi.
Laat het niet weten waar de opening zich bevindt. Reinig altijd de doolhof voordat u het volgende dier test. Zeven volwassen side-blotched hagedissen
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel beschrijft een modificatie van het Barnes-doolhof, een standaardparadigma voor knaagdieren dat wordt gebruikt om ruimtelijk geheugen en leren te beoordelen, voor gebruik bij kleine squamata-reptielen. Deze methode heeft tot doel ruimtelijke cognitieve processen bij niet-modelsoorten te onderzoeken.
Het beoordelen van ruimtelijk leren en geheugen bij niet-modelsoorten, zoals kleine squamata-reptielen, biedt mechanistische inzichten in cognitieve evolutie en neurale plasticiteit. Deze aangepaste Barnes-maze-benadering maakt doelgerichte validatie van ruimtelijke cognitieve paden in onderbelichte taxa mogelijk, wat de ontwikkeling van preklinische modellen voor onderzoek naar neurodegeneratieve ziekten ondersteunt. Door ecologisch relevante gedragsparadigma's vast te stellen, verhoogt deze methode het voorspellend vertrouwen in cross-species translationele studies naar hippocampus-afhankelijke geheugenprocessen.
De methode integreert in discovery biology-workflows door hypothesen over mechanismen van ruimtelijk geheugen in een vroeg stadium te laten testen, waarbij de resultaten bijdragen aan de identificatie van leads via kwantitatieve gedragseindpunten.