Analisando a aprendizagem espacial e comportamento pró-social nos ratos usando o labirinto de Barnes e paradigmas de donzela em apuros

Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da neurociência comportamental sobre se uma mutação genética ou variável ambiental pode impactar comportamentos sociais ou a aquisição e retenção de memórias espaçais. As principais vantagens dessas técnicas são que ambos os estudos podem ser simplesmente construídos com investimento financeiro mínimo e que nenhum protocolo exige que os animais experimentem estímulos extremos ou estressantes. O método Damsel in Distress pode fornecer informações sobre comportamentos pró-sociais de ratos, mas também pode ser usado como uma medida de empatia em outros organismos modelo de mamíferos.

Antes de iniciar o Procedimento de Teste do Labirinto barnes, limpe todos os componentes do labirinto com água e 70% de etanol. Quando os componentes estiverem secos, monte o labirinto e atribua aleatoriamente cada mouse a um orifício alvo para usar durante todo o período de teste. Os buracos podem ser rotulados de um a 20 no fundo do labirinto ou na parte externa do perímetro do labirinto onde eles não são visíveis de dentro do labirinto.

Para iniciar um teste de treinamento, substitua o disco de orifício atribuído por uma caixa preta de 23 por 11 centímetros e use elásticos e ganchos para fixar firmemente a caixa ao labirinto. Em seguida, coloque um rato no centro do Labirinto Barnes sob um copo e deixe o rato se aclimatar por 30 segundos. No final do período de aclimatação, inicie a gravação de vídeo e ligue o fabricante de ruídos leves e ultrassônicos.

Levante o copo através de um mecanismo de corda para evitar viés da direção inicial do animal e inicie um temporizador atrás de uma cortina de observação. Rastreie os movimentos do animal em um pedaço de papel com um diagrama do labirinto e use o diagrama para analisar as estratégias de busca do rato, bem como para determinar o número de buracos que foram explorados no quadrante em frente ao alvo. Quando o mouse entrar no orifício alvo, cubra o orifício com uma pasta opaca pesada e desligue o fabricante de ruído ultrassônico.

Se o rato não tiver entrado no alvo após cinco minutos, encurrale o animal no buraco alvo. Em seguida, deixe o mouse permanecer na caixa de destino por um minuto sem ser perturbado, certificando-se de desligar o ruído ultrassônico. Então, devolva o animal para sua gaiola.

Quando todos os ratos forem testados, revise manualmente sua gravação para rastrear o movimento geral do mouse para determinar o número de buracos incorretos explorados antes e depois que o alvo é encontrado, bem como o número de buracos do orifício alvo para o primeiro buraco explorado e qualquer comportamento de preparo notável. Para comportamento exploratório Damsel em Testes de Socorro, coloque uma câmara de estresse fechada e vazia no centro de uma arena de empatia e comece a gravar com a câmera suspensa. Coloque suavemente um rato macho sob um copo no canto inferior esquerdo da arena por 30 segundos.

Em seguida, remova o copo através de um mecanismo de corda e deixe o mouse explorar por 10 minutos tomando cuidado para ficar fora do campo de visão durante a gravação. No final do período de exploração, mova o rato da arena para uma gaiola de espera por cinco minutos e pare e salve a gravação. Para a resposta social Damsel em Testes de Socorro, contenha manualmente um rato fêmea e abaixe o mouse em uma câmara de contenção.

Feche a extremidade aberta da câmara atrás do mouse e confirme que o mouse é incapaz de se virar. Comece a gravar com a câmera suspensa e coloque a câmara de contenção dentro no centro da arena. Deixe o animal se aclimatar por 10 minutos tomando cuidado para permanecer fora do campo de visão.

Em seguida, transfira o rato macho da área de detenção de volta para a arena de empatia por 10 segundos e permita ao rato macho mais cinco minutos para explorar a arena tomando o cuidado de permanecer fora do campo de visão. No final do período de exploração, pare e salve o arquivo de vídeo e devolva ambos os ratos para suas gaiolas. Em seguida, substitua a cama de milho e higienize tanto a arena quanto a câmara de estresse por 70% de etanol.

Para analisar os dados, abra o arquivo de vídeo no software de rastreamento apropriado e coloque uma folha transparente sobre a tela. Delineie a praça da arena com um marcador e divida a praça da arena em nove compartimentos iguais. Revise os dados de vídeo dos primeiros cinco minutos da medida exploratória inicial registrando o número de compartimentos cruzados, o tempo gasto na praça central da arena, o número de episódios de escavação e limpeza, e o número de vezes que o rato tocou na câmara de contenção central vazia.

Em seguida, revise os dados de vídeo para os cinco minutos da medida de responsividade social imediatamente após o macho ser reintroduzido na arena com a fêmea presa registrando os mesmos dados da medida exploratória inicial, mas adicionando o rastreamento do número de vezes que o rato macho tocou narizes com o rato fêmea preso. Quando os recém-nascidos treinados por Barnes Maze são executados como adultos em um único teste de longo prazo, os camundongos injetados com etanol têm mais dificuldade em lembrar onde o buraco alvo estava localizado do que animais de controle injetados por soro fisiológico. Os camundongos tratados com etanol também exploram significativamente mais buracos no quadrante oposto do alvo, indicando uma falha em lembrar a localização geral correta e usar um buraco sequencial para furar a busca de forma em forma de anel até que o buraco seja encontrado.

No modelo Damsel in Distress, ratos mais velhos cruzam mais quadrados do que ratos mais jovens. Na presença de uma fêmea presa, no entanto, ratos machos de ambas as idades passam menos tempo explorando a arena. Os machos juvenis passam mais tempo cavando durante seu tempo na arena na presença de um rato fêmea preso do que quando sozinhos sugerindo ansiedade ou comportamento pró-social em relação à fêmea presa.

Em contraste, os ratos machos tocam o tubo contendo a fêmea presa e iniciam o contato feminino preso significativamente mais frequentemente como adultos do que quando juvenis. Ao tentar esse procedimento, é importante lembrar de manter as condições constantes entre e dentro dos ensaios para garantir que as variáveis ambientais não conflam os resultados do estudo. Após o uso inicial desses ensaios comportamentais, os mesmos animais podem ser retestados em vários momentos durante o desenvolvimento para responder perguntas sobre memória de longo prazo e possíveis mudanças nos comportamentos sociais.