Wewnątrzprzedmiotowy projekt eksperymentalny wykorzystujący zadanie lokalizacji obiektu w szczurach

Object Location Task pozwala nam badać różne mechanizmy powstawania lub zachowywania pamięci przestrzennej poprzez wykorzystanie spontanicznych zachowań eksploracyjnych u gryzoni. Protokół ten pozwala na powtórzenie zadania lokalizacji obiektu do czterech razy, co pomaga zwiększyć moc statystyczną oraz wydajność i wyniki badań, które obejmują zabiegi chirurgiczne. Na początek zdobądź kwadratową arenę wykonaną z nieprzezroczystego, nieporowatego twardego tworzywa sztucznego o szerokości co najmniej 60 centymetrów i wysokości 50 centymetrów.

Aby skutecznie rejestrować ruchy szczurów przez zautomatyzowane oprogramowanie, upewnij się, że kolor podłogi kontrastuje z kolorem szczura. Umieść arenę w pudełku lub na platformie otoczonej zasłoną. Aby stworzyć kontekst, wstaw na arenę drugą warstwę wstawianych ścian w różnych kolorach lub wzorach.

Zawieś przestrzenne wskazówki 3D, które mają wyraźne geometryczne kształty i kolory na tyle wysoko, aby szczury nie mogły ich dosięgnąć. Przymocuj do podłogi areny różne pary przedmiotów, które nie są porowate, nie nadają się do żucia i są łatwe do czyszczenia, z wyraźnymi geometrycznymi kształtami i teksturami. Napełnij wiadro w kształcie kwadratu materiałem pościelowym.

Losowo umieść w wiadrze od pięciu do 10 obiektów o różnych kształtach i rozmiarach, które różnią się od obiektów, które będą używane w eksperymencie. W pierwszej sesji przynieś wszystkie klatki domowe do pokoju doświadczalnego i pozwól szczurom przyzwyczaić się do pokoju i uspokoić się na co najmniej 30 minut. Umieść dwa do czterech szczurów z tej samej klatki razem w wiadrze na około 20 minut.

Wyczyść wiadro, usuwając wszelkie odchody między każdą grupą szczurów. Umieść wszystkie szczury w ich domowych klatkach i odłóż je do pomieszczenia mieszkalnego. W przypadku drugiej sesji przynieś wszystkie klatki do pokoju doświadczalnego i pozostaw je na co najmniej 30 minut.

Umieść każdego szczura indywidualnie w wiadrze na 10 minut. Umieść szczura z powrotem w klatce domowej i wyczyść wiadro po każdym szczurze. Po zakończeniu zwróć wszystkie klatki do pomieszczenia mieszkalnego.

W przypadku czwartej sesji przynieś wszystkie klatki do pokoju doświadczalnego i pozostaw je na co najmniej 30 minut. Umieść dwa do czterech szczurów z tej samej klatki razem na pustej arenie bez kontekstu i wskazówek przestrzennych przez 20 minut. Umieść wszystkie szczury z powrotem w klatce domowej i przetrzyj arenę 70% etanolem po każdej grupie szczurów.

Zmodyfikuj pustą arenę, aby utworzyć pierwszy kontekst bez umieszczania obiektów na arenie. W przypadku pierwszej sesji habituacji kontekstowej przynieś wszystkie klatki do pokoju eksperymentów i opuść je na co najmniej 30 minut. Uruchom rejestrator, a następnie umieść pierwszego szczura na środku areny i pozwól szczurowi eksplorować arenę przez 10 minut.

Następnie zatrzymaj rejestrator i umieść szczura z powrotem w klatce domowej. Po zakończeniu zwróć wszystkie klatki do pomieszczenia mieszkalnego. Dla każdego szczura powtórz ten proces dla sesji drugiej i trzeciej przez dwa kolejne dni, tak aby w sumie na szczura przypadały trzy sesje habituacji kontekstu.

Przynieś wszystkie klatki do pomieszczenia doświadczalnego i pozostaw na co najmniej 30 minut. Korzystając z przygotowanego wcześniej harmonogramu, umieść pierwszą identyczną parę przedmiotów w wyznaczonych miejscach za pomocą mat klejących lub taśmy dwustronnej. Uruchom rejestrator i umieść pierwszego szczura na arenie w równej odległości od każdego obiektu zwróconego w stronę ściany lub rogu, który nie jest zajęty przez żaden obiekt.

W przypadku słabego kodowania pozwól szczurowi eksplorować arenę i obiekty przez 20 minut na pojedynczą próbę. Aby uzyskać silne kodowanie, pozwól szczurowi na eksplorację przez pięć minut z trzema próbami dla tego samego szczura. Zatrzymaj rejestrator.

Umieść szczura z powrotem w klatce domowej, usuń przedmioty i przetrzyj arenę etanolem po każdym nagraniu. Przynieś wszystkie klatki do pomieszczenia doświadczalnego, pozostawiając wystarczająco dużo czasu przed pierwszym testem, aby szczury mogły zostać pozostawione na co najmniej 30 minut. Umieść obiekty w wyznaczonych miejscach.

Uruchom rejestrator i umieść pierwszego szczura na arenie przodem do ściany lub rogu, który nie jest zajęty przez żaden obiekt. Pozwól szczurowi eksplorować arenę i obiekty przez pięć minut. Umieść szczura z powrotem w klatce domowej.

Usuń przedmioty i dokładnie przetrzyj zarówno przedmioty, jak i arenę 70% etanolem. Powtórz nagranie dla każdego szczura, a następnie zwróć klatki z powrotem do pomieszczenia socjalnego. Dla każdego szczura oceń czas eksploracji dla każdego obiektu zarówno w próbach kodowania, jak i testów.

Oceniaj próby kodowania przez cały czas trwania i próby testowe przez dwie minuty, aby uzyskać najlepszą wydajność dyskryminacji. Oblicz procent eksploracji dla każdego obiektu lub wskaźnik dyskryminacji dla każdego szczura i oblicz średnie wartości dla grup. Użyj testu T dla jednej próby, aby wykryć znaczącą preferencję powyżej poziomu szansy.

Silny protokół kodowania doprowadził do preferencji dla obiektu w nowej lokalizacji ze znacznie wyższym średnim procentem eksploracji niż 50% poziom szansy w testach zarówno z jednogodzinnym, jak i 24-godzinnym opóźnieniem. Słaby protokół kodowania spowodował znaczny wzrost preferencji dla obiektu w nowej lokalizacji, w porównaniu z poziomem szansy w testach z jednogodzinnym opóźnieniem, ale nie 24-godzinnym. Istotną zaletą tego protokołu jest to, że można go wykonać cztery razy przy użyciu czterech różnych kontekstów z tą samą kohortą szczurów.

Przedstawiono tutaj wyniki jednego z możliwych sposobów wykorzystania równoważenia z dwiema grupami eksperymentalnymi pamięci godzinnej i pamięci 24-godzinnej. Obie grupy zostały zrównoważone w kontekście pierwszym i drugim, który został powtórzony w dwóch dodatkowych kontekstach, trzecim i czwartym. Wyniki z tych czterech kontekstów są prezentowane indywidualnie, gdzie pamięć dla każdej grupy eksperymentalnej została oceniona poprzez porównanie preferencji do poziomu szansy w każdym kontekście.

Nie stwierdzono istotnej różnicy między czterema kontekstami. W celu lepszej reprezentacji i porównania danych w ramach podmiotów, wyniki z dwóch równoważonych kontekstów zostały połączone i porównane za pomocą porównania w obrębie badanych, a mianowicie testu T w parach. Ponieważ zadanie to opiera się na ciekawości, obchodzenie się z nim i przyzwyczajenie jest kluczowe, aby zwierzę nie było przytłoczone ani przestraszone podczas testu.

W protokole tym można zastosować dalsze manipulacje, takie jak interwencja farmakologiczna i optogenetyczna, a także obrazowanie in vivo w celu badania wspomnień krótkotrwałych i długotrwałych oraz wzmacniania lub osłabiania tych wspomnień.