Name: Gromadzenie samodzielnie zainicjowanych danych behawioralnych szczurów w celu scharakteryzowania deficytów po udarze (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-03-15T12:40:00.000+00:00
Duration: 5 min 8 s
Description: Poznaj automatyczną metodę zbierania danych behawioralnych szczurów w środowisku kolonii w celu charakteryzacji deficytów motorycznych po udarze. System umożliwia samodzielne inicjowanie testów behawioralnych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca została częściowo sfinansowana przez fundację Beatrice H. Barrett na badania nad relacjami neuro-operacyjnymi dla Uniwersytetu Północnego Teksasu (UNT). Jesteśmy wdzięczni za wkład i pomoc wszystkim członkom Laboratorium Neuroplastyczności i Naprawy, a w szczególności Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameronowi Scallonowi i Hannah McGee.

Wszystkie procedury i opieka nad zwierzętami zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersyteckiego Uniwersytetu Północnego Teksasu (IACUC) i przestrzegane zgodnie z przewodnikiem National Institutes of Health dotyczącym opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych. Dorosłe samce i samice szczurów Long-Evans (400-800 g, 1,5 roku), wykorzystane w niniejszym badaniu, były trzymane w klatkach kolonijnych.
1. Przygotowanie sprzętu
<ol>
	<li>Zdobądź lub zmontuj kołowrót jednoszczurowy (ORT) zgodnie z dokumentacją projektową i instrukcją budowy (patrz Plik uzupełniający 1 i Dodatkowy plik kodowania 1). Więcej informacji można znaleźć w Butcher et al.16. 
	UWAGA: ORT są specyficzne dla wielkości szczura, więc klatka kolonijna powinna zawierać zwierzęta o mniej więcej tej samej wielkości. Jeśli ktoś nie chce samodzielnie montować ORT, może je zakupić wstępnie zmontowane (patrz Tabela Materiałów).</li>
	<li>Zaopatrz się w czytnik identyfikacji radiowej (RFID, patrz Spis materiałów) oraz pobierz i wstrzyknij zwierzętom znaczniki RFID. 
	UWAGA: Podczas wstrzykiwania tagów RFID full duplex (FDX) orientacja musi być prostopadła do anteny RFID, gdy szczur przechodzi przez ORT. W tej walidacji znaczniki zostały wszczepione podskórnie między łopatką na płaszczyźnie równoległej do kręgosłupa.</li>
	<li>Przymocuj antenę RFID do rurki ORT.</li>
	<li>Skonstruować i/lub uzyskać aparat(y) behawioralne i klatki kolonijne odpowiednie dla pytania eksperymentalnego. W tym przykładzie w połączeniu z dostępnymi na rynku komorami operacyjnymi użyto specjalnie zbudowanego klatki21,22 (patrz Tabela materiałów), choć teoretycznie można było użyć dowolnego sprzętu. 
	UWAGA: Należy rozważyć konkurencję zwierząt w pomieszczeniach zamkniętych w koloniach o dostęp do aparatury (aparatów) behawioralnej za pośrednictwem ORT. Przewiduje się, że potrzebny będzie jeden aparat behawioralny ORT + na każde 4 do 6 zwierząt.</li>
	<li>Przymocuj ort(y) między aparatem behawioralnym a klatką kolonijną.</li>
	<li>Wytnij otwór portalowy w aparacie behawioralnym i klatce dla kolonii za pomocą narzędzia obrotowego Dremel (patrz Tabela materiałów) lub podobnego narzędzia. Średnica wewnętrzna powinna być równa średnicy zewnętrznej zbudowanego tunelu ORT. 
	UWAGA: ORT musi być podniesiony o kilka cali, aby mógł działać, więc potrzebna będzie mała platforma lub stojak, aby wyrównać wysokość klatki i aparatury kolonijnej.</li>
	<li>Zainstaluj system RFID, aby odczytywać zwierzęta przechodzące przez ORT i, w razie potrzeby, zintegruj go z aparatem behawioralnym.</li>
</ol>
2. Przedoperacyjny trening behawioralny
<ol>
	<li>Uzyskaj tę samą wielkość kohorty szczurów i wprowadź je do klatki kolonijnej. 
	UWAGA: Zwierzęta, które były hodowane lub trzymane w dużej mierze w izolacji lub z kilkoma przedstawicielami tego samego gatunku, mogą mieć większe problemy z eksploracją komory, zwłaszcza gdy wiąże się to z przemierzaniem obszarów społecznych w klatkach kolonii. Zwierzęta powinny być poddawane grupowemu trzymaniu w klatkach we wczesnym okresie życia, aby uniknąć tej pułapki.</li>
	<li>Usuń dostęp do wszelkich manipulandów w aparacie behawioralnym i ustaw komnatę tak, aby automatycznie dostarczała nagrody średnio co 60 s, gdy jest zajęta. 
	UWAGA: W tym badaniu wykorzystano wodę sacharozową (30% do 40%) jako nagrodę, ale słodzone mleko skondensowane jest również skuteczne.</li>
	<li>Trenuj wszystkie szczury, aby regularnie wchodziły do aparatu behawioralnego (aparatów) za pośrednictwem ORT.</li>
	<li>Co najmniej raz dziennie sprawdzaj dane, aby upewnić się, że wszystkie zwierzęta wchodzą do ORT. Jeśli zwierzęta nie wchodzą, włóż przedmiot wielkości długopisu do mechanizmu blokującego, aby zapobiec jego tymczasowemu zablokowaniu, umożliwiając zwierzętom swobodniejsze odkrywanie. Jeśli zwierzęta nadal nie wchodzą, usuń bramkę obrotową i przymocuj tymczasową ścianę boczną, aby umożliwić swobodny dostęp tunelu do komory.</li>
	<li>Gdy wszystkie zwierzęta regularnie wchodzą do komory, zwróć zamek (i kołowrót) i ponownie oceń. 
	UWAGA: Zwierzęta mogą również zajmować ORT i komorę jako tymczasowe wytchnienie od innych szczurów. Jednym ze sposobów na zapobieżenie tego rodzaju monopolizacji komory jest dołączenie dodatkowego ORT, który łączy się z prostą komorą izolacyjną.</li>
	<li>Wprowadź manipulandum - w tym przykładzie uchwyt - i ustaw na najwyższą czułość. Włóż uchwyt do wnętrza pudełka (do 2 cm) lub tuż na zewnątrz pudełka. 
	UWAGA: Taśma malarska może wywoływać próby sięgnięcia, jeśli jest przymocowana z tyłu uchwytu, tuż poza zasięgiem.</li>
	<li>Zmniejsz częstotliwość, z jaką nagroda (tj. 30% wody sacharozowej) jest dostarczana automatycznie (np. co 90-120 s). Pamiętaj, że można wykorzystać dowolną nagrodę, która odpowiada potrzebom eksperymentatora i preferencjom zwierząt.</li>
	<li>Codziennie sprawdzaj dane, aby upewnić się, że wszystkie zwierzęta nauczyły się aktywować dźwignię. Zanęcić dźwignię i/lub zmienić poziom włożenia, aż wszystkie zwierzęta będą ciągnąć.</li>
	<li>Przerwij automatyczne dostarczanie nagród, aby były dostępne tylko po aktywacji uchwytu.</li>
	<li>Jeśli dźwignia została wcześniej włożona, należy codziennie cofać dźwignię (pod warunkiem, że wszystkie szczury nadal ciągną na tym poziomie cofania) o 0,25 mm do 0,5 mm, aż dźwignia znajdzie się w swoim ostatecznym położeniu, 1 cm do 1,25 cm na zewnątrz komory. 
	UWAGA: Dokładna pozycja dźwigni zależy od wielkości szczurów. Upewnij się, że wybierasz pozycję, która skutkuje pożądaną topografią zasięgu.</li>
	<li>Zainicjuj percentyl lub inny program treningowy, aby stopniowo zwiększać siły ciągnące wymagane do aktywacji uchwytu. 
	UWAGA: W tym badaniu wykorzystano harmonogram percentylowy, który ustala kryterium wzmocnienia w górnym kwartylu poprzednich 15 odpowiedzi. Alternatywnie można użyć stopniowego zwiększania kryterium przyciągania7.</li>
	<li>Gdy zwierzęta niezawodnie osiągną końcowy zakres kryterium ciągnięcia 120 g, należy usunąć program treningowy percentyla i ustalić kryterium aktywacji uchwytu na stałym poziomie 120 g.</li>
	<li>Zbieraj dane wyjściowe przy tym wymaganiu siły, aż wskaźniki sukcesu będą stabilne (bez trendu) przez około tydzień.</li>
</ol>
3. Wywołanie udaru
<ol>
	<li>Chirurgicznie wywołać udar mózgu u wszystkich zwierząt w klatkach w tym samym czasie. 
	UWAGA: Do wywołania udaru użyto śródbłonkowego modelu udaru-1, który został opisany w innym miejscu23.</li>
	<li>Pozwól zwierzętom dojść do siebie w tradycyjnych klatkach, izolowanych pojedynczo, przez 3-7 dni.</li>
</ol>
4. Pooperacyjne testy behawioralne
<ol>
	<li>Po wyzdrowieniu należy zwrócić zwierzęta do kolonii w klatkach za pomocą wykwalifikowanego aparatu wysokiego zasięgu dołączonego do ORT.</li>
	<li>Wykonaj testy behawioralne, utrzymując wymagania dotyczące ciągnięcia na końcowym poziomie 120 g (postępuj zgodnie z krokiem 2), aż do zebrania wystarczających danych do oceny deficytów po udarze (od jednego do kilku dni).</li>
	<li>Wprowadź wszelkie zmienne niezależne związane z udarem lub rekonwalescencją w kolejnych dniach, gdy zwierzęta mają dostęp do komory.</li>
</ol>

<ol><li>Whishaw, I. Q., Kolb, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhishaw%2C+IQ+%22The+behavior+of+the+laboratory+rat%3A+A+handbook+with+tests%22">The behavior of the laboratory rat: A handbook with tests</a>. , Oxford university press. (2004).</li>
<li>Sorge, R. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olfactory+exposure+to+males%2C+including+men%2C+causes+stress+and+related+analgesia+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents.</a> Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).</li>
<li>Ottesen, J. L., Weber, A., Gürtler, H., Mikkelsen, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+housing+conditions%3A+Improving+the+welfare+of+experimental+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Alternatives+to+Laboratory+Animals%22%5BJournal%5D)">New housing conditions: Improving the welfare of experimental animals.</a> Alternatives to Laboratory Animals. 32 (Suppl 1B), 397-404 (2004).</li>
<li>Arakawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ethological+approach+to+social+isolation+effects+in+behavioral+studies+of+laboratory+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Ethological approach to social isolation effects in behavioral studies of laboratory rodents.</a> Behavioural Brain Research. 341, 98-108 (2018).</li>
<li>Simpson, J., Kelly, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+environmental+enrichment+in+laboratory+rats-behavioural+and+neurochemical+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">The impact of environmental enrichment in laboratory rats-behavioural and neurochemical aspects.</a> Behavioural Brain Research. 222 (1), 246-264 (2011).</li>
<li>Van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+consequences+of+enviromental+enrichment%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Neural consequences of enviromental enrichment.</a> Nature Reviews Neuroscience. 1 (3), 191-198 (2000).</li>
<li>Hays, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+isometric+pull+task%3A+A+novel+automated+method+for+quantifying+forelimb+force+generation+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">The isometric pull task: A novel automated method for quantifying forelimb force generation in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 212 (2), 329-337 (2013).</li>
<li>Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+behavioral+box+to+assess+forelimb+function+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An automated behavioral box to assess forelimb function in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 246, 30-37 (2015).</li>
<li>Sindhurakar, A., Butensky, S. D., Carmel, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+forelimb+tasks+for+rodents%3A+Current+advantages+and+limitations%2C+and+future+promise%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Automated forelimb tasks for rodents: Current advantages and limitations, and future promise.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 33 (7), 503-512 (2019).</li>
<li>Sindhurakar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+test+of+rat+forelimb+supination+quantifies+motor+function+loss+and+recovery+after+corticospinal+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">An automated test of rat forelimb supination quantifies motor function loss and recovery after corticospinal injury.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (2), 122-132 (2017).</li>
<li>Gallistel, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screening+for+learning+and+memory+mutations%3A+A+new+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+psychologica+Sinica%22%5BJournal%5D)">Screening for learning and memory mutations: A new approach.</a> Acta psychologica Sinica. 42 (1), 138(2010).</li>
<li>Fenrich, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+single+pellet+grasping+using+automated+ad+libitum+full-time+training+robot%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Improved single pellet grasping using automated ad libitum full-time training robot.</a> Behavioural Brain Research. 281, 137-148 (2015).</li>
<li>Brenneis, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+tracking+of+motion+and+body+weight+for+objective+monitoring+of+rats+in+colony+housing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Association+for+Laboratory+Animal+Science%22%5BJournal%5D)">Automated tracking of motion and body weight for objective monitoring of rats in colony housing.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 56 (1), 18-31 (2017).</li>
<li>Pereira, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleap%3A+A+deep+learning+system+for+multi-animal+pose+tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Sleap: A deep learning system for multi-animal pose tracking.</a> Nature Methods. 19 (4), 486-495 (2022).</li>
<li>Lauer, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-animal+pose+estimation%2C+identification+and+tracking+with+deeplabcut%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Multi-animal pose estimation, identification and tracking with deeplabcut.</a> Nature Methods. 19 (4), 496-504 (2022).</li>
<li>Butcher, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+apparatus+for+automatically+training+and+collecting+individualized+behavioral+data+with+socially+housed+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">An apparatus for automatically training and collecting individualized behavioral data with socially housed rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109387(2022).</li>
<li>Winter, Y., Schaefers, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+sorting+system+with+automated+gates+permits+individual+operant+experiments+with+mice+from+a+social+home+cage%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A sorting system with automated gates permits individual operant experiments with mice from a social home cage.</a> Journal of Neuroscience Methods. 196 (2), 276-280 (2011).</li>
<li>Rivalan, M., Munawar, H., Fuchs, A., Winter, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated%2C+experimenter-free+method+for+the+standardised%2C+operant+cognitive+testing+of+rats%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+One%22%5BJournal%5D)">An automated, experimenter-free method for the standardised, operant cognitive testing of rats.</a> PLOS One. 12 (1), e0169476(2017).</li>
<li>Deacon, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Housing%2C+husbandry+and+handling+of+rodents+for+behavioral+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">Housing, husbandry and handling of rodents for behavioral experiments.</a> Nature Protocols. 1 (2), 936-946 (2006).</li>
<li>Lang, C. E., Lohse, K. R., Birkenmeier, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dose+and+timing+in+neurorehabilitation%3A+Prescribing+motor+therapy+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurology%22%5BJournal%5D)">Dose and timing in neurorehabilitation: Prescribing motor therapy after stroke.</a> Current Opinion in Neurology. 28 (6), 549(2015).</li>
<li>Inventing a supercage for rats. Butcher, G., Becker, A., Davidson, A., Baltazar, M., Armshaw, J., Cruz, S. Poster presentation at Association for Behavior Analysis International Conference, Chicago, IL, , (2019).</li>
<li>Engineering an enriched environment operant chamber and its implications. Davidson, A., et al. Poster Presented at the Texas Association for Behavior Analysis Annual Conference, , Worth, TX. (2019).</li>
<li>Windle, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+analysis+of+four+different+methods+of+producing+focal+cerebral+ischemia+with+endothelin-1+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat.</a> Experimental Neurology. 201 (2), 324-334 (2006).</li>
<li>Reppucci, C. J., Veenema, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+social+versus+food+preference+test%3A+A+behavioral+paradigm+for+studying+competing+motivated+behaviors+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22MethodsX%22%5BJournal%5D)">The social versus food preference test: A behavioral paradigm for studying competing motivated behaviors in rodents.</a> MethodsX. 7, 101119(2020).</li>
<li>Borland, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+operant+task+to+assess+social+reward+and+motivation+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">A novel operant task to assess social reward and motivation in rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 287, 80-88 (2017).</li>
<li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+cpp%3A+Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+%28cpp%29+paradigm%3A+Update+of+the+last+decade%5BTitle%5D)+AND+%22Addiction+Biology%22%5BJournal%5D)">Review on cpp: Measuring reward with the conditioned place preference (cpp) paradigm: Update of the last decade.</a> Addiction Biology. 12 (3-4), 227-462 (2007).</li>
<li>Salamone, J. D., Correa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+and+pharmacology+of+activational+and+effort-related+aspects+of+motivation%3A+Rodent+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Behavioral+Sciences%22%5BJournal%5D)">Neurobiology and pharmacology of activational and effort-related aspects of motivation: Rodent studies.</a> Current Opinion in Behavioral Sciences. 22, 114-120 (2018).</li>
<li>Shull, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bouts%2C+changeovers%2C+and+units+of+operant+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Behavior+Analysis%22%5BJournal%5D)">Bouts, changeovers, and units of operant behavior.</a> European Journal of Behavior Analysis. 12 (1), 49-72 (2011).</li>
<li>Gottlieb, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bidirectional+impact+of+sleep+and+circadian+rhythm+dysfunction+in+human+ischaemic+stroke%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep+Medicine+Reviews%22%5BJournal%5D)">The bidirectional impact of sleep and circadian rhythm dysfunction in human ischaemic stroke: A systematic review.</a> Sleep Medicine Reviews. 45, 54-69 (2019).</li>
<li>Lo, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circadian+biology+and+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Circadian biology and stroke.</a> Stroke. 52 (6), 2180-2190 (2021).</li>
<li>Meng, H., Liu, T., Borjigin, J., Wang, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ischemic+stroke+destabilizes+circadian+rhythms%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Circadian+Rhythms%22%5BJournal%5D)">Ischemic stroke destabilizes circadian rhythms.</a> Journal of Circadian Rhythms. 6 (1), 1-13 (2008).</li>
<li>Stern, R. A., Bachman, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Depressive+symptoms+following+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Depressive symptoms following stroke.</a> The American Journal of Psychiatry. 148 (3), 351-356 (1991).</li>
<li>Rapolienė, J., Endzelytė, E., Jasevičienė, I., Savickas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stroke+patients+motivation+influence+on+the+effectiveness+of+occupational+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Rehabilitation+Research+and+Practice%22%5BJournal%5D)">Stroke patients motivation influence on the effectiveness of occupational therapy.</a> Rehabilitation Research and Practice. 2018, (2018).</li>
<li>Robinson, R. G., Jorge, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-stroke+depression%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Post-stroke depression: A review.</a> American Journal of Psychiatry. 173 (3), 221-231 (2016).</li>
<li>Faraji, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex-specific+stress+and+biobehavioral+responses+to+human+experimenters+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Sex-specific stress and biobehavioral responses to human experimenters in rats.</a> Frontiers in Neuroscience. 16, 965500(2022).</li>
</ol>

Autorzy nie mają żadnych konfliktów do ujawnienia.

Ten protokół ma wiele zastosowań. Po pierwsze i najszerzej, ORT został opracowany w celu umożliwienia zautomatyzowanego treningu behawioralnego i gromadzenia danych w kontekście społecznego, wzbogaconego mieszkalnictwa. Podczas gdy w tym badaniu przetestowano ideę zbierania typowych miar behawioralnych i rozwijania ich w kontekście udaru, to samo można zrobić dla innych zastosowań i zadań behawioralnych. Nawet miary zebrane w tej walidacji można również dostosować w razie potrzeby, aby uwzględnić alternatywne harmonogramy wzmocnienia, alternatywne zachowania itp. Po drugie, w badaniu oceniono zdolność systemu do gromadzenia danych związanych z upośledzeniem wykwalifikowanego zasięgu po udarze. Obecny protokół został wcześniej zatwierdzony do nauczania i pomiaru podstawowego naciskania dźwigni16. Obecne dane pokazują, że jest to słuszne podejście do gromadzenia danych na temat deficytów motorycznych związanych z udarem mózgu oraz że możliwe są miary typowe dla tradycyjnych ocen zasięgu dla wykwalifikowanych pracowników, a także nowatorskie pomiary. Podczas rozwiązywania problemów z systemem ORT w klatkach kolonijnych dużym pytaniem było, czy zwierzęta będą samodzielnie inicjować sesje behawioralne z wystarczającą częstotliwością i czy będą to robić w różnych kontekstach eksperymentalnych, szczególnie po udarze. Odkryto, że wszystkie lub prawie wszystkie zwierzęta można zachęcić do wystarczającego udziału w prostych procedurach operacyjnych, a teraz do testów behawioralnych po udarze. Okresy po udarze wymagały ręcznego kształtowania, ale zwierzęta szybko wróciły do zaangażowania w zadanie behawioralne bez obecności eksperymentatora. 
Podczas rozwiązywania problemów odkryto kilka punktów proceduralnych, które zwiększają prawdopodobieństwo sukcesu, i zostały one zintegrowane z protokołem. Obejmowały one potrzebę skalowania ORT w zależności od wielkości szczurów oraz zapewnienia, że zwierzęta są podobnej wielkości i hodowane w kontekście społecznym. Dodatkowo odkryto, że pojedynczy ORT jest najbardziej efektywny w przyjmowaniu 4-6 szczurów ze względu na potencjalną dużą konkurencję o komorę. Warto zauważyć, że konkurencja ta nie wydaje się wywoływać większego stresu w porównaniu z tradycyjnymi metodami; W poprzednim eksperymencie odnotowano obniżony poziom kortyzolu w klatkach w koloniach, w przeciwieństwie do tradycyjnych testów behawioralnych16. Co więcej, stwierdzono, że w przypadku płochliwych zwierząt usunięcie kołowrotu lub pozostawienie go odblokowanego podczas początkowej fazy treningu pomaga w umożliwieniu wielu szczurom wspólnego eksplorowania komory.
Chociaż takie podejście jest skuteczne w ocenie deficytów motorycznych po udarze, ważne jest, aby uznać kilka ograniczeń. Po pierwsze, zwierzęta po udarze mogą nie od razu wznowić ciągnięcia i mogą wymagać kilku sesji ręcznego kształtowania i/lub nęcenia. Dzięki temu i innym specyficznym podejściu, pełna automatyzacja szkoleń i testów może być trudniejsza. Nie jest to jednak ograniczenie unikalne dla konfiguracji klatki kolonii ORT, a zwierzęta w sesjach behawioralnych inicjowanych przez eksperymentatorów często mają ten sam problem. 
Kolejnym ograniczeniem jest możliwość wykorzystania komór do celów innych niż zgodne z ich przeznaczeniem. Anegdotycznie zaobserwowano kilka przypadków, w których zwierzęta wchodziły do komór behawioralnych i spędzały w nich znaczną ilość czasu, nie uczestnicząc aktywnie w zadaniu behawioralnym. Zdarzało się to od czasu do czasu u wszystkich zwierząt, ale szczególnie u samców. Mogło to wynikać po prostu z tego, że ORT zapewniał zwierzętom trochę prywatności, gdy nie chciały angażować się społecznie. To powiedziawszy, dodawanie "samotnych" pomieszczeń do klatki kolonii przy użyciu innych ORT łagodzi ten problem. 
Zaobserwowano również, że zwierzęta od czasu do czasu zatrzymywały się w tunelu z półotwartym ORT i pozostawały tam przez pewien czas. Z tego powodu najlepiej jest trzymać czytnik RFID blisko komory behawioralnej, aby zwierzę nie zostało zarejestrowane, dopóki w pełni nie wejdzie. Można spekulować, że przebywanie w ORT jest przyjemne w taki sam sposób, jak zsyp ściśnięty. W każdym razie zwierzęta nie przebywają tam w sposób, który uniemożliwiałby gromadzenie danych, zwłaszcza gdy dostępne są alternatywne komory izolacyjne przymocowane do ORT. 
Innym ograniczeniem jest to, że sesja zainicjowana samodzielnie może być trudniejsza do wyrównania czasu sesji behawioralnej lub możliwości reakcji behawioralnej między osobami w grupach. Ograniczenie to może być szczególnie istotne w przypadku badań związanych z udarem, biorąc pod uwagę związek między skumulowanym czasem treningu a regeneracją. Ograniczeniu temu można jednak przynajmniej częściowo zaradzić. Jeśli eksperyment tego wymaga, możliwe jest zaprogramowanie wielu aparatów behawioralnych tak, aby kończyły sesje po osiągnięciu docelowego czasu trwania lub docelowej liczby reakcji (tj. poprzez zakończenie nagród lub wycofanie manipulandum). To rozwiązanie nie rozwiązuje żadnej tendencji do nieosiągania celów przez jednostki. Ale znowu, to ograniczenie nie jest unikalne dla tej konfiguracji. 
Ta konfiguracja ma również tę zaletę, że trening behawioralny lub ekspozycja mogą odbywać się w ciągu dnia, a nie w kilku ograniczonych porach. Może to być przydatne w kilku kontekstach; Szczególnie w przypadku udaru mózgu można go wykorzystać do zbadania wpływu dawkowania podejść do rehabilitacji behawioralnej. 
Wreszcie, ORT prawdopodobnie nie może być używany do procedur awersyjnych, takich jak porażka społeczna, przymusowe pływanie, uwarunkowany strach itp. ORT wymaga, aby paradygmat behawioralny był apetyczny; W przeciwnym razie zwierzęta prawdopodobnie po prostu będą unikać komór behawioralnych. 
Pomimo ograniczeń, procedura ta dodaje znaczące korzyści do obecnie dostępnych paradygmatów behawioralnych dla szczurów. Po pierwsze, konfiguracja pozwala na ciągłe gromadzenie danych o wysokiej przepustowości przy jednoczesnym zwolnieniu czasu eksperymentatora. Chociaż ważne jest, aby stale monitorować sprzęt i zwierzęta, eksperymentatorzy muszą być obecni tylko przez krótki czas w ciągu dnia. Prowadzenie sesji behawioralnych dla 8 zwierząt wymagałoby 4-10 godzin codziennych sesji przy użyciu tradycyjnego podejścia. Podejście oparte na klatkach kolonijnych ORT nie tylko skraca ten czas praktycznie do zera (zakładając działającą i zautomatyzowaną aparaturę), ale także pozwala na zbieranie danych w weekendy przy niewielkiej potrzebie dodatkowej obecności; Taka ciągła dostępność zajęć behawioralnych w weekendy zwiększa również całkowite wzbogacenie dostępne dla zwierząt. 
Protokół ORT-colony cage zapewnia korzyści zarówno w zakresie danych, jak i korzyści logistycznych. Dostępnych jest wiele zmiennych zależnych, które tradycyjnie nie są możliwe, w tym tempo, czas trwania lub inne parametry sesji inicjowanych samodzielnie, takie jak te zbadane tutaj. Zmienne okołodobowe są często mierzone za pomocą kół do biegania; Jednak protokół ten umożliwia przyjrzenie się wzorcom, a także parametrom wyboru w innych rodzajach zachowań. ORT może być nawet używany do łączenia klatek kolonijnych i zapewniania wizualnego lub węchowego dostępu do płci przeciwnej, umożliwiając nie tylko ocenę motywacji, ale także okołodobowych wzorców pogoni za partnerem. W badaniu tym scharakteryzowano kilka nowych zmiennych zależnych, które mogą być przydatne w badaniach nad udarem, w tym zmienne okołodobowe i zmienne związane z inicjacją, które mogą pomóc w badaniu pytań translacyjnych związanych z lub w kontekście utraty motywacji i depresji, które mogą wystąpić po udarze34,35. Chociaż nie zostało to tutaj omówione, inne ważne zmienne istotne dla skoku, takie jak analizy jakościowe kinematyki zasięgu, powinny być również łatwe do rozwiązania za pomocą tego protokołu klatki kolonijnej ORT za pomocą kamer aktywowanych ruchem.
Wreszcie, istotną zaletą tego protokołu jest jego zdolność do umożliwienia zwierzętom pozostawania w dużych, wzbogaconych i społecznych środowiskach przez większość ich życia. Postęp w zakresie dobrostanu zwierząt jest ważny w podstawowych laboratoriach nie tylko ze względów etycznych, ale także naukowych. Zwierzęta, które potrafią się poruszać i socjalizować, powinny służyć jako lepsze modele stanów chorobowych, które w naturalny sposób nie wiążą się z ograniczeniami lub deprywacją. Co więcej, samowystarczalny charakter sesji behawioralnych w tym protokole oznacza, że ludzie nie muszą być obecni podczas zbierania danych behawioralnych. Obecność ludzi w laboratorium może wpływać na dane behawioralne, czasami w różny sposób w zależności od danego człowieka, tego, jak dobrze jest wyszkolony i jak obchodzi się ze zwierzętami 2,19. Takie niekontrolowane i zmienne wpływy na dane można zminimalizować za pomocą obecnego protokołu.

Trening behawioralny i testowanie na modelach szczurzych są ważne w niezliczonych obszarach badawczych, od eksploracji procesów poznawczych po stany chorobowe i wiele innych1. Zazwyczaj ten trening i testy są przeprowadzane na pojedynczych zwierzętach w sesjach jeden na jeden, przy czym badacz ręcznie wyjmuje zwierzę z domowej klatki i tymczasowo umieszcza je w jakimś urządzeniu. Niestety, takie podejście wiąże się z kilkoma trudnościami i ograniczeniami. Po pierwsze, testy behawioralne mogą zająć badaczom dużo czasu, a gdy konieczne jest szkolenie, wymóg czasowy staje się jeszcze większy. Po drugie, takie podejście automatycznie wpływa na pozyskane dane, a nawet potencjalnie je zakłóca, jak to zostało ustalone w innym miejscu2. Te zakłócenia są szczególnie istotne, gdy rozważa się zmienne związane ze wzbogacaniem. W szczególności szczury laboratoryjne są tradycyjnie trzymane w małych klatkach, które są wystarczająco duże dla jednego lub dwóch szczurów3, a jeśli nie zapewniono im kół do biegania, mogą spędzić całe życie bez znaczących okazji do ćwiczeń. Dodatkowo, odizolowane pomieszczenia mogą być głównym źródłem stresu u gatunków społecznych, takich jak rat4. Niektóre z tych wad związanych z dobrostanem prawdopodobnie wpływają na fizjologię szczurów5,6, co może uprzedzić rozwój typowej dla gatunku ekspresji behawioralnej4 i wpłynąć na jakość modeli gryzoni w odniesieniu do kontekstu ludzkiego.
W ostatnich latach badacze poszukiwali kilku rodzajów rozwiązań tych problemów. Najprostszym rozwiązaniem było zautomatyzowanie testów behawioralnych i treningów7,8,9,10, eliminując w ten sposób wymóg, aby pojedynczy badacz zajmował się jednym zwierzęciem. Dodatkowym rozwiązaniem było zautomatyzowanie przenoszenia zwierząt do komór doświadczalnych11,12, co jeszcze bardziej wyeliminowało potrzebę udziału człowieka. Na koniec zbadano kilka konfiguracji, które pozwalają na trzymanie zwierząt w klatkach kolonijnych z innymi zwierzętami i mają więcej miejsca na eksplorację i wzbogacanie13. Pomimo tych zalet, takie konfiguracje kolonii mogą ograniczać lub komplikować wysiłki zmierzające do zebrania indywidualnie zróżnicowanych danych behawioralnych (chociaż zobacz wysiłki na rzecz wykorzystania widzenia komputerowego)14,15. Jeśli wymagane są indywidualne dane behawioralne, identyfikacja i odzyskanie zwierząt z klatek kolonijnych na potrzeby sesji behawioralnych może być trudniejsze lub bardziej złożone. Obecnie istnieje niewiele systemów do zbierania indywidualnych danych behawioralnych z (wzbogaconych) kolonii mieszkaniowych16,17,18.
Te wady mogą szczególnie wpływać na badania nad behawioralnymi skutkami nabytego uszkodzenia mózgu. Po pierwsze, jasne jest, że obecność i/lub płeć ludzi, a także praktyki obchodzenia się z gryzoniami wpływają na zachowanie gryzoni2,19, a te zmienne mogą w różny sposób wpływać na zachowanie szczurów przed vs. po udarze. Po drugie, wyniki zachowania człowieka po udarze mogą ulec pogorszeniu przez dobrowolne zmniejszenie zaangażowania w zalecaną dawkę ćwiczeń rehabilitacyjnych20. Obecnie eksperymenty na gryzoniach zwykle nie modelują tego rodzaju kontekstu, ponieważ szczury nie mają swobody wyboru, czy angażować się w sesje behawioralne, czy też je powstrzymywać.
Ten artykuł przedstawia protokół mający na celu ułatwienie indywidualnych testów behawioralnych w ramach wzbogaconego trzymania w klatkach kolonijnych. Podejście to nie tylko odnosi się do ograniczeń wynikających z obecnych praktyk, ale także otwiera możliwości badania innowacyjnych środków. Opracowano kołowrót dla jednego szczura (ORT), który można przymocować do klatki kolonijnej, umożliwiając zwierzętom samodzielne wchodzenie do komór behawioralnych i inicjowanie własnych sesji treningowych i testowych. System jest przystępny cenowo; każdy ORT można zmontować niskim kosztem (mając dostęp do drukarki 3D). W przeszłości walidacja tego systemu była przeprowadzana przy użyciu podstawowej komory operacyjnej, co pokazuje, że zwierzęta mogą być konsekwentnie szkolone do wykonywania prostego naciśnięcia dźwigni operacyjnej bez obecności eksperymentatora16. Niemniej jednak pytanie, czy ta konfiguracja ma zastosowanie do innych scenariuszy, pozostaje nierozwiązane. Celem jest zweryfikowanie skuteczności układu klatkowego ORT-kolonia, który został wcześniej ustalony, w celu trenowania i ilościowego określania zachowań związanych z upośledzeniem motorycznym po udarze. Konfiguracja została wykorzystana do wygenerowania nowych zmiennych, które zwykle nie są badane w badaniach nad udarem. Zmienne te obejmują wskaźniki wydajności dla zadania wykwalifikowanego zasięgu oraz pomiary samoinicjacji, które mogą być istotne dla motywacji i podejmowania decyzji. Co więcej, skutecznie wykryto wywołane udarem zmiany we wzorcach okołodobowych codziennej samoinicjacji w całym okresie 24 godzin.

<table><tbody><tr><td>Drukarka 3D&nbsp;</td><td></td><td></td><td>Skonsultuj się z lokalną przestrzenią twórczą</td></tr><tr><td>śruba</td><td>Boltdepot</td><td>1346</td><td>6-32 lub 8-32 przez&nbsp; 0,5</td></tr>" <tr><td></td><td>Boltdepot</td><td>1348</td><td>6-32 lub 8-32 przez&nbsp; 0,75"</td></tr> <tr><td>zawias drzwiowy</td><td>XJS (Amazon)</td><td>43398-16234</td><td>1" zestaw zawiasów drzwiowych ze stali nierdzewnej do szafy; Opcjonalnie (jeśli "idealny zawias" nie jest wydrukowany)</td></tr> <tr><td>wiertarka</td><td></td><td></td><td>Dowolna wiertarka elektryczna pracuje</td></tr><tr><td>ze sprężyną naciągową</td><td>Nieko (Amazon)</td><td>50456A</td><td>Wybierz i wyreguluj sprężynę w oparciu o rozmiar ORT i pożądane napięcie</td></tr><tr><td>granulowane nakrętki blokujące z cukru</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Taśma</td><td></td> miernicza <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td> Boltdepot 2551 6-32 lub 8-32</tr><tr><td>mikrokontroler</td><td>Arduino</td><td>A000066</td><td>mikroprzełącznik Arduino Uno</td></tr><tr><td></td><td>Sparkfun</td><td>KW4-Z5F</td><td>mini mikroprzełącznik (dźwignia rolkowa SPDT)</td></tr><tr><td>Bramka obrotowa One Rat (ORT)</td><td>Vulintus</td><td></td><td>Skontaktuj się z firmą, aby poprosić o wycenę, jeśli nie samoorganizujące</td></tr> się <tr><td>komory operacyjne zgodnie z potrzebami do oceny behawioralnej: W tym eksperymencie użyliśmy zautomatyzowanych izometrycznych komór ciągnących firmy Vulintus&nbsp;</td><td>Vulintus</td><td>Nr kat. #: skontaktuj się z Vulintus</td><td>Skontaktuj się z Vulintus, aby uzyskać wycenę</td></tr><tr><td>filamentu PLA&nbsp;</td><td>UWERTURA (Amazon)</td><td>MATTEPLA17511</td><td></td>Wielkiej Brytanii</tr><tr><td>pleksi</td><td>Lesnlok (Amazonka)</td><td>B09P74K7BR</td><td>bezbarwna, grubość 1/8 ", nóż</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td>do<td>cięcia pleksi</td></tr><tr><td>na wymiar program w języku python Oprogramowanie</td><td>Python Software Foundation</td><td></td><td>dostępne na żądanie</td></tr><tr><td>Czytnik RFID</td><td>Priorytet 1 Konstrukcja</td><td>RFIDRW-E-USB</td><td>z anteną</td></tr><tr><td>Znacznik RFID</td><td>Ujednolicone urządzenia informacyjne</td><td>UC-1485-10</td><td></td></tr><tr><td>pręt</td><td>Boltdepot</td><td>23632</td><td>przycięty do > 3,5 cala</td></tr> <tr><td>Narzędzie</td><td></td><td></td> obrotowe <td>Służy do wiercenia otworów w aparaturze i klatkach kolonii dla ORT; dowolny sprzęt nadający się do użytku</td></tr><tr><td>papier ścierny</td><td>HSYMQ (Amazon)</td>Zestaw <td></td> kluczy nasadowych TOMPOL-1118-1915-11 <td></td></tr><tr><td>Działa dowolny zestaw kluczy nasadowych</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>lutownica</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>super klej</td><td></td><td>234790</td><td></td></tr><tr><td>drut</td><td>Plusivo (Amazonka)</td><td>EAN0721248989789</td><td></td></tr></tbody></table>

gromadzenie samodzielnie zainicjowanych danych behawioralnych szczurów w celu scharakteryzowania deficytów po udarze

Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits

Testy behawioralne na modelach szczurzych są często wykorzystywane do różnych celów, w tym do badań psychologicznych, biomedycznych i behawioralnych. Wiele tradycyjnych podejść obejmuje indywidualne, indywidualne sesje testowe między jednym badaczem a każdym zwierzęciem w eksperymencie. Ta konfiguracja może być bardzo czasochłonna dla badacza, a jego obecność może niepożądanie wpłynąć na dane behawioralne. Ponadto tradycyjne trzymanie w klatkach w badaniach na szczurach narzuca brak wzbogacenia, ćwiczeń i socjalizacji, które normalnie byłyby typowe dla tego gatunku, a ten kontekst może również zniekształcić wyniki danych behawioralnych. Pokonanie tych ograniczeń może być warte zachodu w przypadku kilku zastosowań badawczych, w tym badania nabytych uszkodzeń mózgu. W tym miejscu przedstawiono przykładową metodę automatycznego trenowania i testowania zachowań poszczególnych szczurów w klatce kolonijnej bez obecności ludzi. Identyfikacja radiowa może być wykorzystana do dostosowania sesji do indywidualnego szczura. Walidacja tego systemu miała miejsce w przykładowym kontekście pomiaru sprawności motorycznej kończyn przednich przed i po udarze. Mierzone są tradycyjne cechy zaburzeń zachowania po udarze mózgu i nowatorskie środki umożliwiane przez system, w tym wskaźnik sukcesu, różne aspekty siły ciągnięcia, analiza ataku, wskaźnik i wzorce inicjacji, czas trwania sesji i wzorce okołodobowe. Te zmienne mogą być zbierane automatycznie z kilkoma ograniczeniami; Chociaż aparatura usuwa eksperymentalną kontrolę nad ekspozycją, czasem i praktyką, walidacja przyniosła rozsądną spójność tych zmiennych u różnych zwierząt.

Prezentowany jest system do pozyskiwania danych z samodzielnie zainicjowanych indywidualnych sesji behawioralnych w klatce kolonii społecznej. Skuteczność tego systemu wykazano za pomocą zautomatyzowanej oceny zasięgu, umożliwiającej scharakteryzowanie poudarowych zaburzeń motorycznych, potencjalnych zmian behawioralnych związanych z motywacją, zmian okołodobowych i innych innowacyjnych zmiennych zależnych.

Gromadzenie samodzielnie zainicjowanych danych behawioralnych szczurów w celu scharakteryzowania deficytów po udarze

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many ...

Badania te mają na celu rozwiązanie typowych ograniczeń w eksperymentach behawioralnych poprzez umożliwienie zwierzętom życia w wzbogaconych pomieszczeniach kolonijnych. Celem jest ułatwienie samodzielnie zainicjowanych testów i szkoleń behawioralnych oraz pokazanie, w jaki sposób takie podejście może generować ważne zindywidualizowane dane, w tym zmienne zależne po udarze, zarówno typowe, jak i nowe. Istnieje kilka wyzwań dla naukowców przeprowadzających eksperymenty behawioralne, w tym poświęcanie czasu na trening behawioralny i minimalizowanie wszelkich potencjalnych zakłóceń związanych z obchodzeniem się z gryzoniami przez ludzi i pozbawianiem jedzenia, ćwiczeń i interakcji społecznych.Miejmy nadzieję, że wyniki tego protokołu pokazują użyteczność stosowania zautomatyzowanych, wolnych od człowieka i/lub wzbogaconych ekologicznie podejść do zbierania danych behawioralnych. Mamy nadzieję, że zachęci to innych badaczy do wykorzystania tak wysokoprzepustowych metod do badania nowych zmiennych i szeregu paradygmatów eksperymentalnych. Aby rozpocząć, zdobądź wstępnie zmontowany kołowrót dla szczurów lub ORT.Podłącz identyfikację radiową lub czytnik RFID do ORT, a następnie przymocuj antenę RFID do rurki ORT. Podłącz ort między aparatem behawioralnym a klatką kolonii. Zainstaluj system RFID, aby odczytywać zwierzęta przechodzące przez ORT.Wprowadź tę samą wielkość kohorty szczurów do klatki kolonijnej. Trenuj szczura, aby regularnie wchodził do aparatu behawioralnego przez ORT. Następnie wprowadź uchwyt sondy do wprawnego aparatu wysięgnika.W programie Arduino, aby ustawić uchwyt na najwyższą czułość, należy przejść do RAT. H i zdefiniuj próg siły wymagany do zainicjowania ściągania. Cofaj dźwignię codziennie o 0,25 do 0,5 milimetra, aż osiągniesz ostateczną pozycję od jednego do 1,25 centymetra na zewnątrz komory.Zainicjuj program treningu percentylowego, aby stopniowo zwiększać siły ciągnące wymagane do aktywacji uchwytu. Gdy szczur niezawodnie osiągnie końcowy zakres kryterium 120 gramów, należy usunąć program treningowy percentyla i ustalić kryterium aktywacji uchwytu na 120 gramów. Odzyskaj szczura wywołanego udarem w tradycyjnej klatce przez trzy do siedmiu dni.Po wyzdrowieniu należy umieścić szczura w klatce dla kolonii z ORT podłączonym do wykwalifikowanego aparatu do wysięgnika. Wykonaj testy behawioralne przy wymaganiach dotyczących ciągnięcia 120 gramów, aż do momentu zebrania wystarczających danych do oceny deficytów po udarze. W ocenach zasięgu zaobserwowano znaczące różnice we wskaźniku sukcesu, średniej sile na pociągnięcie i pociągnięciu na atak szczurów po wywołaniu udaru.Udar nie wpłynął na inicjacje sesji. Kobiety konsekwentnie inicjowały więcej sesji niż mężczyźni, bez zmian w częstości po udarze. W przeciwieństwie do tego, większość szczurów wykazywała wydłużony czas trwania komory, prawdopodobnie z powodu zmniejszonego wskaźnika powodzenia ataku.Udar wpłynął na okołodobowy wzorzec rozkładu sesji w ciągu dnia zarówno u mężczyzn, jak i kobiet. Przed udarem zwierzęta angażowały się w to zadanie głównie na początku cyklu światła, a u samic tuż przed nadejściem cyklu ciemnego. Po udarze zarówno mężczyźni, jak i samice przesunęli się w kierunku stopniowo zwiększającego się zaangażowania przez cały cykl świetlny.Translacyjne badania nad udarem mózgu wykorzystują obecnie różne kluczowe testy behawioralne, ale większość z nich wymaga pracochłonnych i indywidualnych testów oraz okazjonalnego treningu ze zwierzętami. Ponadto zmienne samoinicjujące są rzadko rejestrowane, ponieważ testy obejmują głównie eksperyment lub zainicjowane sesje i zadania. W porównaniu z typowymi podejściami do treningu behawioralnego i testowania, protokół ten ma kilka zalet.Rozwiązuje problemy związane z obchodzeniem się z człowiekiem, zmniejsza codzienną pracę badaczy, umożliwia kilka źródeł wzbogacenia, a nawet zapewnia nowatorskie pomiary zmiennych okołodobowych i inicjacyjnych.

gathering-self-initiated-rat-behavioral-data-to-characterize-post

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Modele mysie stają się coraz bardziej popularne w badaniach neuronauki behawioralnej.  Wraz z postępem modeli ważne jest, aby opracowywać czułe miary behawioralne specyficzne dla myszy.  Protokół ten opisuje Zadanie Sięgania Matrycy Makaronu, które jest wykwalifikowanym zadaniem motorycznym do stosowania w mysich modelach udaru.

Kompensacyjne użytkowanie kończyn i behawioralna ocena uczenia się umiejętności motorycznych po urazie kory sensomotorycznej w mysim modelu udaru niedokrwiennego

Aby zbadać współistniejącą chorobę Alzheimera (AD) i stan udaru w nowym modelu, opisano trzy zadania behawioralne, które oceniają zarówno kontrolę motoryczną, jak i zachowania poznawcze. Zadania te obejmują zadanie chodzenia po belce, zadanie cylindra i labirynt wodny Morrisa.

Uczenie się przestrzenne zależne od motoryki i hipokampa oraz ocena pamięci referencyjnej w transgenicznym szczurzym modelu choroby Alzheimera z udarem mózgu

Tutaj prezentujemy protokół do trwałego zamknięcia dystalnej tętnicy środkowej mózgu u starszych samic szczurów z jednoczesnym zamknięciem tętnic szyjnych w celu wygenerowania dużych zawałów korowych i utrzymujących się deficytów. Pokazujemy potwierdzenie wielkości zmiany za pomocą strukturalnego rezonansu magnetycznego po 24 godzinach i 8 tygodniach po udarze.

Wykonywanie stałej dystalnej środkowej części mózgu z niedrożnością tętnicy szyjnej wspólnej u starszych szczurów w celu zbadania niedokrwienia kory mózgowej z trwałą niepełnosprawnością

Głęboka stymulacja mózgu (DBS) jest skuteczną opcją leczenia choroby Parkinsona. Opracowaliśmy projekt badania w celu zbadania nowych paradygmatów stymulacji u szczurów. Protokół opisuje zastosowanie testu schodowego i testu cylindra do oceny wyników motorycznych u szczurów z hemiparkinsonem leczonych DBS.

Nowatorskie podejście do oceny wyników motorycznych efektów głębokiej stymulacji mózgu u szczura z połowiczaną półparkinsonem: test schodowy i cylindryczny

Celem prezentowanych tutaj testów behawioralnych jest wykrycie deficytów funkcjonalnych u szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu. Przedstawiono cztery specyficzne testy, które wykrywają deficyty w zachowaniach, aby odzwierciedlić uszkodzenie określonych obszarów mózgu, czasami trwające do jednego roku po urazie.

Wykrywanie deficytów behawioralnych u szczurów po urazowym uszkodzeniu mózgu

Tutaj prezentujemy protokół wywoływania depresji poudarowej u szczurów poprzez zamknięcie środkowej tętnicy mózgowej przez tętnicę szyjną wewnętrzną. Używamy testu wymuszonego pływania Porsolt i testu preferencji sacharozy, aby potwierdzić i ocenić indukowane nastroje depresyjne.

Technika niedrożności tętnicy środkowej mózgu do wywoływania depresji poudarowej u szczurów

Celem tego badania jest stworzenie i walidacja modelu zwierzęcego do badań w fazach odzyskiwania i następstwa niedokrwienia mózgu poprzez testowanie zawału mózgu i funkcji sensomotorycznych po okluzji/reperfuzji tętnicy środkowej mózgu (MCAO/R) po 1-90 dniach u szczurów.

Model przedkliniczny do oceny regeneracji mózgu po ostrym udarze mózgu u szczurów

Ten artykuł przedstawia protokół realizacji wysoce translacyjnej i niezależnie sprawdzonej koncepcji mysiej jednostki uderzenia (mSU) u myszy o dużym skoku. Zapewnia również ustandaryzowany protokół wykonywania ogniskowej eksperymentalnej skali udaru u myszy, która ocenia deficyty ogniskowe udaru wykryte nawet długotrwale.

Protokół jednostki udaru myszy ze standaryzowaną punktacją neurologiczną do translacyjnych badań udarów myszy

Protokół ten opisuje ustanowienie modelu depresji po udarze (PSD) na szczurze poprzez połączenie okluzji tętnicy środkowej (MCAO) z przewlekłym, łagodnym stresem, ograniczaniem zachowań i izolacją oraz ocenę terapeutycznych efektów recepty Yi-nao-jie-yu (YNJYP) za pomocą testów behawioralnych.

Wpływ recepty Yi-nao-jie-yu na depresję po udarze u szczurów stosujących okluzję środkowej tętnicy mózgowej w połączeniu z ograniczeniem behawioralnym

Ten protokół zapewnia zintegrowaną metodę, która obejmuje dostarczenie wirusowe, implantację optrodu, indukcję fototrombotyczną, jednoczesne rejestrowanie aktywności astrocytów i neuronów oraz optogenetyczną stymulację astrocytów. Ta zintegrowana metoda ma na celu zapewnienie jednoczesnego badania relacji astrocyt-neuron na wszystkich etapach przewlekłych udaru niedokrwiennego.

Zintegrowana metoda modelowania udaru fototrombotycego i in vivo rejestracji optrodem aktywności neuronowej i astrocytów u myszy wykonujących zachowania

Poznaj automatyczną metodę zbierania danych behawioralnych szczurów w środowisku kolonii w celu charakteryzacji deficytów motorycznych po udarze. System umożliwia samodzielne inicjowanie testów behawioralnych.

Gromadzenie samodzielnie zainicjowanych danych behawioralnych szczurów w celu scharakteryzowania deficytów po udarze

Przeglądaj więcej filmów