17 października 2019
Opisano procedurę pomiaru szybkości i dokładności sprawności motorycznej szczurów w warunkach społecznych. Protokół umożliwia nam zbadanie wpływu samej obecności innych osób na szybkość i dokładność sprawności motorycznej w jednym eksperymencie.
Protokół ten zapewnia lepszy model zwierzęcy do badania wpływu samej obecności zwierzęcia konfederackiego na sprawność motoryczną. Protokół ten pozwala nam ocenić wpływ zwierząt konfederackich zarówno na szybkość, jak i dokładność sprawności motorycznej szczurów w jednym eksperymencie. Przed rozpoczęciem eksperymentów zamontuj 400-hercowy brzęczyk o natężeniu 75 decybeli na przegrodzie aparatu.
I ustaw dozownik granulek do podawania 45-miligramowego granulatu nagrody do pojemnika na żywność po stronie pudełka. Po stronie konfederatów włóż przezroczystą ścianę przed ścianą działową, która uniemożliwia konfederackiemu szczurowi dostęp do dźwigni i przywiąż do dźwigni odpowiednią długość jelita. Podłącz odpowiedni graficzny interfejs użytkownika do urządzenia, aby sterować drzwiczkami gilotyny, brzęczykiem i dozownikiem pelletu oraz uzyskać wartość z czujników podczerwieni i przełącznika dozownika.
Następnie ustaw 25-litrową sprężarkę powietrza do obsługi butli pneumatycznej i otwierania drzwiczek gilotyny. I umieść kamerę wideo w pobliżu przegrody na zewnątrz urządzenia. Aby trenować działanie dźwigni, umieść naiwnego samca albinosa o wadze od 300 do 350 gramów szczura Wistar w obszarze startowym i prezentuj sygnał brzęczyka przez pięć sekund przed otwarciem drzwi.
Kiedy szczur pociągnie dźwignię w dół, podaj granulkę jedzenia i pociągnij dźwignię do góry, używając jelita przywiązanego do dźwigni. Po tym, jak szczur pociągnie dźwignię w dół odpowiednią dla etapu fazy eksperymentu i zużywa wszystkie granulki nagrody, zamknij drzwi i przenieś szczura do obszaru startowego. Po 20-sekundowej przerwie między próbami ponownie włącz brzęczyk i pozwól szczurowi uzyskać dostęp do dźwigni, jak właśnie pokazano.
W przypadku treningu sekwencji biegania i ciągnięcia, po pierwszym pociągnięciu dźwigni w dół i zużyciu granulki nagrody, natychmiast zamknij drzwi i wróć szczura do obszaru startowego, jak pokazano. Po 20-sekundowej przerwie między próbami rozpocznij następną próbę, kończąc codzienną sesję, gdy każdy szczur zdobędzie 30 granulek. Po zakończeniu obu zestawów sesji treningowych przeprowadź pojedynczą sesję, która jest identyczna z sesjami w fazie treningu dla sekwencji run-and-pull.
Ale tym razem umieść jedną kulkę nagrody na pojemniku na żywność po konfederackiej stronie aparatu. W sesjach w parach umieść konfederackiego szczura na pasie startowym po konfederackiej stronie aparatu i daj konfederackiemu szczurowi kulkę nagrody podczas przerwy między próbami badanego szczura, aby utrzymać konfederackiego szczura w pobliżu przegrody. Aby ocenić wskaźnik dokładności wykonania każdej sesji, należy użyć odpowiedniego oprogramowania do odtwarzania wideo, aby przeprowadzić analizę klatka po klatce nagrań wideo przedstawiających ruch zwierząt z dźwignią podczas każdej sesji.
Użyj analizy, aby określić, czy ruch ciągnący w próbie był pierwszym uderzeniem w obserwację wzrokową szczura podczas eksperymentu. Następnie oblicz wskaźnik pierwszego trafienia dla każdego badanego szczura jako stosunek prób pierwszego trafienia do wszystkich prób w każdej sesji lub w każdej fazie fazy testu. Aby ocenić wskaźniki prędkości działania, należy obliczyć czas od otwarcia drzwi do przybycia szczura do pierwszego czujnika, czas od przybycia szczura do pierwszego czujnika do przybycia do drugiego czujnika oraz czas od przybycia do drugiego czujnika do punktu czasowego, w którym przełącznik dozownika jest naciśnięty.
W tym reprezentatywnym eksperymencie średni wskaźnik pierwszego uderzenia wzrastał stopniowo w pierwszej połowie fazy treningu, zanim zatrzymał się na około 85%Podobnie, wskaźniki szybkości wydajności spadały w sposób ciągły podczas pierwszych czterech sesji, a wszystkie wartości ustabilizowały się na poziomie około 600 milisekund podczas ostatnich czterech sesji. Ocena wskaźnika dokładności wykonania pokazuje, że wskaźnik pierwszego trafienia w fazach par zarówno w pierwszej, jak i drugiej fazie eksperymentów był niższy niż w fazie pojedynczej. Dodatkowa analiza wskaźników szybkości działania pokazuje, że opóźnienie rozruchu w fazach par było krótsze niż w fazach pojedynczych oraz że zaobserwowano różnicę między warunkami opóźnienia dźwigni ciągnącej.
Nie określono istotnego wpływu na czas trwania. Z niewielkimi modyfikacjami, protokół ten może być stosowany do badania skutków współdziałania lub facylitacji społecznej z lustrami lub innymi sytuacjami społecznymi, które były badane na ludziach. Protokół ten może być stosowany do neuronalnych lub porównawczych badań poznawczych, ponieważ tendencja do dokładności działania u gryzoni w różnych sytuacjach społecznych nie została jeszcze przeprowadzona.
Niniejszy protokół opisuje metodę oceny sprawności motorycznej szczurów w obecności osobnika towarzyszącego. Pozwala ona na ocenę zarówno prędkości, jak i dokładności w kontrolowanych warunkach eksperymentalnych.
Niniejszy protokół zapewnia kontrolowany model zwierzęcy do oceny wpływu kontekstu społecznego na parametry wydajności motorycznej, co ma wartość translacyjną w procesie walidacji celów w poszukiwaniu leków neuropsychiatrycznych. Dzięki ilościowemu określeniu zarówno prędkości, jak i dokładności zachowań w ramach jednego testu, metoda ta umożliwia mechanistyczną redukcję ryzyka w przypadku związków celujących w szlaki poznania społecznego. Podejście to wspiera wczesne etapy odkrywania leków poprzez ocenę zaangażowania celu i wiarygodności predykcyjnej w systemach istotnych dla danej jednostki chorobowej.
Metoda ta wpisuje się w continuum odkrywania leków – od testowania hipotez dotyczących celów terapeutycznych po optymalizację wiodących związków, szczególnie w programach badawczych nad OUN, gdzie zachowania społeczne stanowią kluczowy obszar.