Wodny labirynt z przeniesieniem platformy: metoda oceny pamięci roboczej

Streszczenie

Źródło: Hausser, N., et al. Wykrywanie deficytów behawioralnych u szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu.J. Vis. Exp (2018).

W tym filmie opisujemy test labiryntu wodnego Morrisa z przeniesieniem platformy, zadanie nawigacyjne używane do badania pamięci roboczej u gryzoni.

Protokół

Wszystkie procedury dotyczące modeli zwierzęcych zostały sprawdzone przez lokalny instytucjonalny komitet opieki nad zwierzętami oraz weterynaryjną komisję rewizyjną JoVE.

1. Pamięć robocza Labirynt wodny

1. sprzęt
   1. Używać zbiornika wypełnionego wodą do wysokości 28 cm i utrzymywanego w temperaturze 26 ± 1 °C.
   2. Użyj platformy z przezroczystego szkła akrylowego o średnicy 10 cm na stojaku o wysokości 26 cm.
      nuta: Górna powierzchnia platformy powinna być pokryta silikonem w kształcie koła z X w poprzek. Dzięki temu szczury mogą wspiąć się na platformę i zapewniają im przyczepność, dzięki czemu nie ześlizgują się.
   3. Zbierz stoper, lampę grzewczą, jednorazowe ręczniki, chłonne wkładki, dodatkowe klatki i małą siatkę akwariową z długą rączką. Użyj skomputeryzowanego systemu śledzenia wideo, który jest podłączony do kamery wideo, aby nagrać pływającego szczura i wysłać dane do komputera. Zapisz wideo i dane na komputerze do późniejszej analizy.
2. Testowanie labiryntu wodnego pamięci roboczej
   1. Daj szczurom cztery pary prób każdego dnia przez pięć kolejnych dni, umieść platformę w każdym z czterech kwadrantów i rozpocznij szczury od każdego z czterech punktów początkowych (N, S, E, W), jak opisano poniżej.
   2. Najpierw zdefiniuj pary lokalizacja-platforma początkowa, które mają być używane w całym eksperymencie.
      UWAGA: Kolejność kwadrantów, w których znajduje się platforma, i używany punkt początkowy muszą być w innej kolejności dla każdego z pięciu dni pływania, ale taka sama dla każdego szczura.
      1. Użyj czterech punktów początkowych (N, S, E lub W) i czterech lokalizacji platform (ćwiartki 1, 2, 3 lub 4; Rysunek 1). Na przykład (N, 2; E, 4; S, 1; W, 3; patrz rysunek 1). Zaplanuj zrównoważoną kolejność (nie losową), aby uniknąć punktów początkowych zbyt blisko platform (żaden punkt początkowy nie znajduje się w tym samym kwadrancie co lokalizacja platformy). Skonfiguruj arkusz danych, korzystając z kwadrantów platformy i czterech punktów początkowych.
      2. Napisz protokół, którego oprogramowanie do śledzenia wideo będzie używać w celu filmowania pływających szczurów i zbierania określonych danych (np. czasu pływania, prędkości, odległości przebytej przed znalezieniem platformy).
         nuta: Oprogramowanie śledzące automatycznie zatrzyma nagrywanie po określonym czasie. Protokół powinien umożliwiać określenie, gdzie znajduje się platforma, ile prób należy przeprowadzić na zwierzę i ile zwierząt zostanie przebadanych podczas sesji, a także maksymalny dozwolony czas trwania (np. 120 s).
      3. Przetestuj 4–6 szczurów na sesję.
         nuta: Więcej niż 6 szczurów stwarza problem w czasie między szczurami i może prowadzić do błędu przewodnika. Pudełka grzewcze również stają się zatłoczone.
   3. Próba 1
      1. Otwórz oprogramowanie do śledzenia wideo i załaduj odpowiedni protokół, w tym mapę labiryntu wodnego.
      2. Umieść platformę w wyznaczonym miejscu (np. 2; Rysunek 1) i sprawdź, czy jest zgodna z mapą w oprogramowaniu. Przygotuj oprogramowanie śledzące do uruchomienia, gdy szczur znajdzie się w polu widzenia kamery wideo.
      3. Umieść szczura w zbiorniku przodem do ściany w wyznaczonym miejscu (np. N; Rysunek 1) i natychmiast uruchom stoper.
      4. Pozwól szczurowi 120 s znaleźć platformę. Gdy szczur znajdzie platformę, zatrzymaj minutnik i zapisz czas w arkuszu. Jeśli szczur nie znajdzie platformy, zaprowadź go na platformę ręcznie i nagraj 120 sekund. Pozwól szczurowi pozostać przez 15 s na platformie.
   4. Próba 2
      1. Sprawdź, czy oprogramowanie jest gotowe do wersji próbnej 2. Umieść szczura z powrotem w zbiorniku w tej samej pozycji początkowej (N). Powtórz krok 1.2.3.4.
   5. Po próbie 2 umieść szczura w ogrzewanej komorze na 4 minuty. Przenieś platformę do drugiej lokalizacji (4; Rysunek 1) i sprawdź, czy jest zgodna z mapą w oprogramowaniu.
   6. Powtarzaj procedury próby 1 i 2 (kroki 1.2.3–1.2.4), aż wszystkie cztery pary lokalizacji początkowej/platformy zostaną zakończone.

Wyniki

Rysunek 1. Schemat labiryntu wodnego.Ten diagram przedstawia możliwe lokalizacje platform (1, 2, 3, 4) i punkty początkowe (N, S, E, W) dla labiryntu wodnego Morrisa w pamięci roboczej. Szczury mają prawo do dwóch prób z każdej pary miejsca startowego/platformy. Pomiędzy parami prób występuje 15-sekundowy odstęp między próbami i 4-minutowy odpoczynek w komorze rozgrzewającej, co daje...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Szczury Sprague-Dawley	Laboratoria Charlesa Riversa	CD-IGS szczury kod szczepu 001	Samiec albinos 300-350g w dniu przyjazdu
Basen z włókna szklanego	Producent nieznany		72" średnica x 30" głębokość (~ 500 gal)
Plexi	Ręcznie robione przez Maggie Parsley		Średnica 10 cm i wysokość 26 cali z silikonem nałożonym na powierzchnię platformy, aby zapewnić powierzchnię chwytną
Pudełka dla zwierząt z pleksiglasu z pokrywkami	Warsztat Mechaniczny UTMB		2 pudełka 10" szer. x 16" dł. x 9" wys
Oświetlenie punktowe/lampy grzewcze	Magazyn domowy		3 wokół basenu 2 nad skrzynkami do suszenia zwierząt
AnyMaze	Instrumenty z San Diego	Numer katalogowy 9001	http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/