Zmodyfikowana tablica z otworami - pomiar zachowania, funkcji poznawczych i interakcji społecznych u myszy i szczurów

Ogólnym celem następujących doświadczeń jest pomiar bezwarunkowego zachowania małych ssaków laboratoryjnych oraz analiza ich zdolności poznawczych. Osiąga się to poprzez umieszczenie zwierząt w zmodyfikowanej tablicy z otworami (hole board) w celu obserwacji i oceny ich bezwarunkowego zachowania w obecności lub pod nieobecność towarzyszy z klatki. Dodatkowo, przed rozpoczęciem testu w urządzeniu można umieścić nowy lub znany obiekt bądź granulę pokarmową, co umożliwia pomiar rozpoznawania obiektów lub inhibicji spożycia pokarmu.

Trzecim zastosowaniem tej metody jest umieszczenie zwierzęcia w wersji poznawczej zmodyfikowanej całej płyty z otworami, gdzie nagroda jest kolejkowana z identyfikatorem o kontrastowym kolorze. W celu pomiaru zdolności poznawczych badanego obiektu, wyniki wykazują spektrum zachowań bezwarunkowych. Ponieważ metoda ta łączy wiele wymiarów behawioralnych w jednym paradygmacie, który zawiera cechy tradycyjnego testu z płytą z otworami oraz testu otwartego pola, główną zaletą tej techniki jest to, że niweluje ona wady baterii testów poprzez zmniejszenie liczby wykorzystywanych zwierząt, uniknięcie możliwych efektów kolejności testów oraz redukcję czasu i kosztów. Testowanie powinno być przeprowadzane w zwykłym pomieszczeniu chlewnym podczas fazy ciemnej, będącej najbardziej aktywną fazą zwierzęcia; na potrzeby tego filmu testowanie jest przeprowadzane w warunkach jasnego oświetlenia.

Testy behawioralne należy przeprowadzić na zwierzętach, które zostały przyzwyczajone do swojego środowiska oraz do manipulacji przez eksperymentatora. Umieść płytę z cylindrami na środku skrzynki eksperymentalnej. Następnie ustaw nad płytą lampę studyjną, aby stworzyć kontrast natężenia światła między płytą a skrzynką i zwiększyć awersyjny charakter płyty.

Na początek należy umieścić znany obiekt w aparaturze w odległości dwóch centymetrów od nowego obiektu, w narożniku przeciwnym do punktu startowego. Następnie należy wyjąć testowane zwierzę z klatki domowej i umieścić je przodem do ściany w wyznaczonym narożniku aparatury. Pozostawiono zwierzę do swobodnej eksploracji przez około pięć minut.

Doświadczony obserwator powinien ocenić parametry behawioralne, korzystając z oprogramowania do oceny zachowań. Należy zastosować parametry wymienione w tej tabeli oraz zmierzyć czas, w jakim zwierzę zbliża się do nowego i znanego obiektu lub nowej i znanej porcji pokarmu. Po każdej próbie należy oczyścić aparat wodą z kranu i ręcznikiem papierowym.

Aby uniknąć błędów wynikających z bodźców węchowych, umieść towarzyszy grupy w przedziale grupowym na 10 do 30 minut przed badaniem zwierzęcia eksperymentalnego w celu aklimatyzacji. Następnie umieść zwierzę eksperymentalne w przedziale testowym i pozwól mu swobodnie eksplorować zmodyfikowaną płytę przez pięć minut lub przez czas wymagany przez własny protokół. Ponownie poproś doświadczonego obserwatora o ocenę parametrów behawioralnych w czasie rzeczywistym, korzystając z oprogramowania do oceny zachowań i parametrów wymienionych wcześniej w tabeli 1.

Przed rozpoczęciem eksperymentu należy zapoznać zwierzęta z bardzo atrakcyjną nagrodą. W tym przypadku wykorzystano kawałek migdała. Przed eksperymentem, przez dwa kolejne dni, podawaj nagrodę pęsetą w klatce domowej raz dziennie; wstaw przegrodę, aby zmniejszyć rozmiar boksu do 50 na 50 centymetrów.

W celu przeprowadzenia testu u myszy, umieść mniejszą płytkę na środku pudła. Ten schemat przedstawia konfigurację zmodyfikowanej płyty otworowej. Następnie zapach, wszystkie 10 cylindrów z aromatem, który przyciąga zwierzęta, takim jak wanilia, oraz przynętę, wszystkie cylindry z nagrodą umieść pod siatką w taki sposób, aby nie można było jej usunąć.

Cylindry Q3 z kolorowym pierścieniem kontrastującym z PVC i zwabienie zwierząt do tych cylindrów za pomocą usuwalnej nagrody. Ponownie umieść zwierzę w tym samym rogu aparatury, a doświadczony obserwator powinien przeprowadzić ocenę w czasie rzeczywistym. Parametry behawioralne należy ocenić przy użyciu oprogramowania do analizy zachowania.

Zmierz parametry wymienione w tabeli 2 oprócz tych, które zostały wcześniej przedstawione w tabeli 1, z wyjątkiem parametrów związanych z rozpoznawaniem obiektów lub hamowaniem spożycia pokarmu. Przeprowadzaj cztery próby treningowe dziennie z stałym odstępem między próbami, aż do momentu ustalenia stałego czasu zebrania wszystkich trzech kawałków migdałów. Po każdej próbie oczyść aparat wodą z kranu i ręcznikiem papierowym, aby uniknąć błędów wynikających z sygnałów zapachowych podczas testowania uczenia odwrócenia.

Po pełnym przeszkoleniu zwierzęcia, należy podać sygnał i umieścić przynętę w trzech różnych cylindrach lub w takiej liczbie cylindrów, jaka jest wymagana przez zastosowany protokół, a następnie poddać zwierzę testowi w wymaganej liczbie prób. Cztery pierwsze obrazy przedstawiają wyniki paradygmatu testów poznawczych, który mierzy funkcje poznawcze myszy C 57 black six J z łagodną niedotlenieniową niedokrwiennością mózgu (oznaczone jako HI 45), ciężką niedotlenieniową niedokrwiennością (oznaczone jako HI 75) oraz myszy z grupy kontrolnej poddanych zabiegowi pozorowanemu. Wykres ten przedstawia średnią latencję do ukończenia czterech prób w dniu testowym.

Ten wykres przedstawia liczbę powrotów do otworu z przynętą w każdym dniu testowym. Jest to miara błędów pamięci krótkotrwałej. Tutaj przedstawiono wizyty w otworach bez przynęty.

Jest to pomiar błędów pamięci długotrwałej. Przedstawione zostały tutaj dane dotyczące liczby błędów pominięcia. Błąd pominięcia definiuje się jako liczbę nieodwiedzonych cylinderów z przynętą.

Aby potwierdzić, że grupa I 45 nie wykazywała zaburzeń poznawczych, grupę tę przebadano w stosunku do kontrole pozorowanych (sham). W zadaniu odwrócenia (reversal task) trzy otwory z przynętą przypisano do trzech różnych cylindrów, a zwierzęta poddano testom w czterech próbach. Efekt odwrócenia staje się widoczny przy porównaniu ostatniej próby pierwszego etapu z pierwszą próbą etapu odwrócenia.

Na tym obrazie przedstawiono czas latencji do ukończenia próby dla obu grup, co wskazuje na wyraźny ogólny efekt działania preparatu. Oznacza to, że w grupie HI 45 występuje upośledzenie elastyczności poznawczej, które było wykrywalne przy użyciu zmodyfikowanej całej płyty w zadaniu odwrócenia. Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo mieć dobrą wiedzę na temat tego, jak korzystać ze zmodyfikowanej całej płyty zarówno w wersji ogólnej, jak i poznawczej.