Wykorzystanie pudełka z puzzlami jako sposobu oceny skuteczności wzbogacania środowiska

Podsumowanie

Wzbogacenie środowiska zapewnia potencjalny efekt ochronny przed zaburzeniami neurodegeneracyjnymi. Obecnie jednak nie ma łatwego sposobu na określenie skuteczności procedur wzbogacania. Protokół ten opisuje prostą metodę "Puzzle Box" do oceny funkcji poznawczych zwierzęcia, w celu ujawnienia skuteczności wzbogacania środowiska.

Streszczenie

Wzbogacenie środowiska może znacząco wpłynąć na rozwój i funkcjonowanie obwodów neuronowych. Co więcej, wykazano, że wzbogacenie skutecznie opóźnia wystąpienie objawów w modelach choroby Huntingtona ^1-4, co sugeruje, że czynniki środowiskowe mogą wywoływać efekt neuroprotekcyjny przeciwko postępującym uszkodzeniom na poziomie komórkowym obserwowanym w zaburzeniach neurodegeneracyjnych. Sposoby, w jakie zwierzę może zostać wzbogacone w środowisko, mogą się jednak znacznie różnić. Co więcej, nie ma prostego sposobu, w jaki można by ocenić skutki wzbogacenia środowiska: większość metod wymaga albo dość skomplikowanych paradygmatów behawioralnych, albo pośmiertnych analiz anatomicznych/fizjologicznych. Protokół ten opisuje użycie prostego i niedrogiego testu behawioralnego, Puzzle Box ^5-7, jako solidnego sposobu określania skuteczności zwiększonej stymulacji społecznej, sensorycznej i motorycznej u myszy w porównaniu z kohortami hodowanymi w standardowych warunkach laboratoryjnych. To proste zadanie rozwiązywania problemów wykorzystuje wrodzone pragnienie gryzonia, aby unikać otwartych wybiegów poprzez szukanie schronienia. Zdolności poznawcze ocenia się, dodając coraz bardziej złożone przeszkody przy wejściu do schronu. Czas, w którym dany podmiot jest w stanie skutecznie usunąć przeszkody i wejść do schronu, służy jako podstawowy wskaźnik wykonania zadania. Metoda ta może zapewnić wiarygodny sposób szybkiej oceny skuteczności różnych protokołów wzbogacania funkcji poznawczych, torując w ten sposób drogę do systematycznego określania roli, jaką odgrywają określone czynniki środowiskowe w opóźnianiu wystąpienia chorób neurorozwojowych i neurodegeneracyjnych.

Wprowadzenie

Wzbogacenie środowiska (EE) można zdefiniować jako otoczenie, które zapewnia zwierzętom zwiększone możliwości interakcji społecznych, aktywności motorycznej i większą stymulację sensoryczną niż zwykle doświadczane w standardowym środowisku laboratoryjnym. Wykazano, że EE konsekwentnie wpływa na zachowanie ^{zwierząt, powodując} zmiany, takie jak zmniejszenie stresu i aktywności związanej z lękiem ^8-10, poprawa wydajności w zadaniach związanych z uczeniem się i pamięcią ^8,11, wczesne rozpoczęcie koordynacji ruchowej i aktywności eksploracyjnej11, zmiany w opiece nad matką ⁸ oraz odporność na substancje uzależniające ^12-15

Protokół

Oświadczenie etyczne: Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki ds. Zwierząt Uniwersytetu w Sydney i były zgodne z wytycznymi Narodowej Rady ds. Zdrowia i Badań Medycznych Australii (National Health and Medical Research Council of Australia). Procedury przeprowadzono na myszach C57/BL6J, które hodowano w Bosch Rodent Facility na Uniwersytecie w Sydney. Wszystkie myszy przetrzymywano w jednym, odpowiednio wentylowanym pomieszczeniu w temperaturze otoczenia 21 °C, w 12-godzinnym cyklu światło-ciemność z włączaniem światła o godzinie 0600, w indywidualnie wentylowanych klatkach z dostępem ad libitum do suchej karmy i wody. Samice w późnej ciąż....

Wyniki

Opisane tutaj wyniki stanowią reprezentatywną próbkę, a dane pochodzą z kilku kohort składających się z różnych miotów. Wszystkie testy behawioralne przeprowadzono między godziną 07:00 a 11:00, stosując randomizację kolejności testowania zwierząt w obrębie kohorty. Zwierzęta hodowane w środowisku wzbogaconym (n = 14, 7 samic i 7 samców) potrzebowały znacząco mniej czasu na rozwiązanie zadań z przeszkodami w Puzzle Box niż zwierzęta hodowane w środowisku standardowym (n = 15, 7 samic i 8 samców) (patrz Rysunek 3

Dyskusja

Przedstawione dane pokazują, że Puzzle Box może być skutecznie wykorzystany do oceny wpływu EE. Myszy hodowane we wzbogaconym środowisku konsekwentnie zajmowały znacznie mniej czasu na rozwiązywanie zagadek przeszkód w tym teście behawioralnym niż zwierzęta hodowane w standardowych warunkach laboratoryjnych. Co więcej, różnica ta była najbardziej widoczna w pierwszym badaniu dla trzech z czterech badanych warunków, co sugeruje, że EE ma większy wpływ na naturalną zdolność zwierzęcia do rozwiązywania problemów, w stosunku.......

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
tablica			280 x 250 mm z jednostronnie wyciętymi "drzwiami" 40 x 40 mm
Biała tablica			280 x 250 mm
Biała tablica			280 x 250 mm
Biała tablica			750 x 250 mm
Biała tablica			750 x 250 mm
Biała tablica			150 x 280 mm
Biała tablica
Przejście podziemne			3 kawałki pleksi lub akrylu
Uwaga: Jeśli nie możesz uzyskać dostępu do płyty akrylowej, wystarczy pleksi lub podobny nieporowaty materiał.
Kamera internetowa	Logitech	C210	Przymocuj do dachu za pomocą taśmy izolacyjnej. Alternatywnie użyj statywu.
VirtualDub v1.10.4	VirtualDub	Nie dotyczy	Oprogramowanie do nagrywania filmów z zachowaniem. Dane wejściowe z kamery internetowej.
TopScan v 3.0	CleverSys Inc.	Nie dotyczy	Oprogramowanie do automatycznego śledzenia widoku z góry i analizy zachowania myszy. Przechwycone filmy są analizowane post-hoc.

akrylowa akrylowa akrylowa akrylowa akrylowa akrylowaakrylowa 40 x 120 mm