Avaliando a aprendizagem espacial e memória em pequenas Squamata Répteis

O objetivo geral deste procedimento é avaliar a memória espacial e o aprendizado em pequenos répteis escamosos usando um labirinto de Barnes modificado. Este método pode ajudar a responder a questões-chave sobre os processos cognitivos espaciais de espécies não modelo, particularmente em pequenos répteis escamosos. A principal vantagem dessa técnica é que modificamos um paradigma tradicional de roedores, o labirinto de Barnes, para permitir o teste de aprendizado espacial e memória em pequenos lagartos.

É possível que o labirinto possa ser alterado de forma semelhante para ser aplicável a outras espécies também. Para este protocolo, é necessário comprar ou construir o labirinto de Barnes. Certifique-se de que os buracos do gol sejam dimensionados adequadamente para a espécie de interesse.

Para esta demonstração, lagartos de cerca estão em uso, então os buracos são dimensionados para combinar. Posicione o labirinto em uma sala silenciosa com iluminação brilhante no teto e dicas espaciais ao redor do labirinto, como portas e armários, para ajudar os animais a navegar. Acima do labirinto, monte uma webcam com lente grande angular com foco automático ou outra câmera adequada.

A chave é que o campo de visão contenha todo o labirinto. Pelo menos um metro ao lado do labirinto, posicione o computador usado para rastreamento de animais. Uma vez posicionado, marque as pernas do labirinto no chão com um marcador ou fita adesiva permanente, para que possa ser ajustado de volta à sua posição original com facilidade.

Em relação ao labirinto, atribua aleatoriamente um dos orifícios de fuga como o número um e numere os outros orifícios consecutivamente até o número 10. Marque os números ao longo da parede externa do labirinto, para que não sirvam como pistas visíveis para os animais. Sob o labirinto, se necessário, use um pequeno aquecedor ou prenda fita térmica para aumentar a temperatura da superfície do labirinto para que os animais estejam em sua temperatura corporal ideal para a atividade metabólica.

Para começar, atribua aleatoriamente buracos de meta a cada animal. Se os animais forem alojados fora da sala de testes, traga suas gaiolas domésticas para a sala pelo menos 30 minutos antes do teste. Certifique-se de fornecer calor, se necessário, para que estejam na temperatura corporal ideal quando testados.

No computador, abra o software de rastreamento MATLAB personalizado e o aplicativo de webcam para obter o feed de vídeo. Em seguida, avalie o campo de visão novamente e ajuste a posição do labirinto conforme necessário. Em seguida, abra a planilha para registrar os parâmetros experimentais básicos, que devem incluir a data, horários de início e término, IDs de animais, buracos de meta atribuídos, número de testes de treinamento, notas e iniciais do observador.

Em seguida, randomize a ordem de teste dos animais e comece a testá-los de forma sistemática. Primeiro, remova um animal de sua gaiola doméstica e coloque-o suavemente no meio do labirinto. Em seguida, cubra-o com uma banheira de plástico opaca e deixe o animal se aclimatar por 30 segundos à banheira.

Enquanto isso, monte a gaiola do animal sob o labirinto diretamente abaixo do orifício de fuga designado. Deslize a parte superior do gabinete nos suportes de pinos e coloque a pedra frade na gaiola, diretamente sob o orifício. Agora, remova cuidadosamente a banheira de plástico do topo do labirinto e comece a gravar o julgamento no computador.

Permita que o animal explore o labirinto por dez minutos e, se ocorrer algo atípico, anote na planilha. Se o animal cair ou correr para fora da mesa, coloque-o de volta no meio do labirinto, desde que não tenha saído do labirinto por mais de 30 segundos. Caso contrário, aborte o teste e registre esse resultado na seção de notas.

Se o sujeito descer para o orifício de fuga sem ajuda, o teste termina nesse momento. Se o sujeito não escapar para o buraco dentro de 10 minutos, termine o teste e guie suavemente o animal até o buraco de fuga com a mão, movendo-o de cabeça primeiro. Uma vez em sua gaiola de origem sob o labirinto, deixe o animal descansar por pelo menos dois minutos.

Enquanto isso, limpe o topo do labirinto com uma mistura de sabão diluído e toalhas de papel. Algumas espécies, particularmente aquelas que fazem uso intenso de informações quimiossensoriais, necessitam de enxágue adicional do labirinto com água quente para eliminar todos os sinais de cheiro. Depois que o labirinto estiver limpo, remova o recinto de baixo do labirinto e continue testando os animais.

Cada um pode correr o labirinto até cinco vezes por dia, com um intervalo de meia hora entre as tentativas. Repita este procedimento de treinamento até que o sujeito tenha descido ao buraco do gol sem ajuda em três tentativas diferentes. Esses sucessos não precisam ocorrer consecutivamente e não há limites para o número de tentativas necessárias.

O número de tentativas de treinamento para atingir o critério pode ser oneroso. A alteração do labirinto de maneira ecologicamente relevante, levando em consideração a história natural e o comportamento de uma espécie, pode ajudar a aliviar isso. Em seguida, prossiga com o teste de sonda no dia seguinte para testar ainda mais esse animal.

Depois que os animais aprenderem seu buraco de fuga, use o teste de sonda para determinar se ele está navegando usando uma estratégia espacial ou alguma outra estratégia de navegação. Para este teste, gire o labirinto 180 graus, de modo que as pistas locais dentro do labirinto fiquem em conflito direto com as dicas espaciais fora do labirinto. Em seguida, teste o animal usando o mesmo procedimento de um teste de treinamento.

No entanto, nenhuma gaiola é montada sob o orifício de fuga. Assim, nenhuma pista olfativa da gaiola pode ajudar a guiar o animal para sua fuga. Se o animal não conseguir encontrar o orifício de fuga, basta removê-lo do labirinto e devolvê-lo à sua gaiola de origem.

Não ensine onde o buraco está localizado. Como antes, sempre limpe o labirinto antes de testar o próximo animal. Sete lagartos adultos com manchas laterais foram testados conforme descrito.

Os indivíduos fizeram entre 17 e 81 tentativas para avançar para o teste de sonda, com a média próxima a 50. Demorou significativamente menos tempo para o grupo encontrar o buraco de fuga no quarto quartil de seus testes do que no primeiro, o que sugere aprendizado. Durante os testes de sonda, os indivíduos foram para o buraco do gol espacialmente correto a uma taxa bem melhor do que o acaso e passaram a maior parte do tempo neste quadrante do labirinto.

Assim, as dicas espaciais na sala estavam sendo priorizadas sobre as pistas locais no labirinto. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como modificar um labirinto de Barnes para acomodar o teste de um pequeno réptil escamoso, bem como como executar animais em testes de treinamento e sonda. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de levar em consideração a história natural e o comportamento das espécies de interesse ao projetar uma tarefa para sondar a memória espacial e o aprendizado.

Seguindo esse procedimento, aplicações mais detalhadas seriam apropriadas, como diminuir a confiabilidade das pistas espaciais ou tornar as pistas locais mais óbvias. Isso pode revelar como a estabilidade de diferentes pistas pode modular a priorização e a memória de dicas.