Uma tarefa apetitiva de memória de trabalho espacial para camundongos em um labirinto radial semiautomatizado de 8 braços, reduzindo a associação de memória de medo no labirinto

A maioria dos experimentos de comportamento para roedores é originalmente concebida para ratos. Com vantagens recentes na engenharia genética, os pesquisadores costumam realizar experimentos de comportamento com camundongos, usando protocolos estabelecidos para ratos. Devido às diferenças de comportamento entre ratos e camundongos, às vezes você precisa modificar o protocolo para camundongos. Neste vídeo, descrevemos um protocolo para testar a memória de trabalho espacial em camundongos. A memória de trabalho é um processo cognitivo que pode reter uma quantidade limitada de informações por um curto período de tempo enquanto é manipulado e usado no planejamento e execução de uma tarefa mental. Ele se correlaciona com medidas de inteligência fluida em humanos e é importante para o aprendizado. Portanto, a memória de trabalho é um assunto importante para estudo por si só.

[Instrutor] Configure novas gaiolas, usando materiais de nidificação padrão para um novo experimento. Coloque uma nova serragem de cama, túnel de papel de papel, listras de nidificação de papel e bloco de mordida de madeira na nova gaiola. Coloque o depósito do capô e feche a tampa. Guie o mouse até o túnel de papel, fornecido manualmente na gaiola doméstica. Levante suavemente o mouse da gaiola agrupada usando o túnel de papel. Coloque o mouse na mão e mantenha-o na altura do peito por alguns segundos. Como alternativa, deixe o mouse subir em sua mão. Nunca pegue ratos pelo rabo. Lidar com animais com estresse mínimo é essencial para experimentos de comportamento. Habituar os ratos ao experimentador também é importante. Pegue o mouse usando o mesmo método de manuseio. Coloque o mouse na balança para monitoramento do peso corporal e registre seu peso corporal. Após a pesagem, coloque o rato na nova gaiola preparada anteriormente. Certifique-se de não assustar os ratos movendo-se rápido ou fazendo grandes sons ao manusear os ratos. Caso contrário, os ratos podem pular da balança ou da mão. Coloque os ratos nessa restrição de quantidade por uma semana antes da exposição ao aparelho. Controle a quantidade de ração padrão para motivá-los a forragear o labirinto em busca de recompensas alimentares, que é leite condensado diluído e adoçado, durante o experimento. Coloque dois a três gramas de ração padrão na gaiola e mantenha seus pesos corporais entre 85 e 90% de seus pesos corporais iniciais durante todo o experimento. Também nesta fase, forneça um mililitro de leite condensado diluído no pequeno copo de plástico da gaiola doméstica para habituar os ratos a ele. Observe-os se eles comem por um tempo, certificando-se de que o rato não mostre neofobia alimentar. Traga os ratos lentamente para a sala de teste de comportamento no carrinho. Em seguida, defina a iluminação da sala, iluminando o hub central no diretório em 80 lux com lâmpadas brancas quentes e reproduza ruído branco a 70 decibéis, medido no hub central. Deixe os ratos intactos por cinco minutos antes de iniciar o experimento. Habituação, estágio um. O controle do labirinto está configurado para permitir que o mouse explore o labirinto com portas operadas pelo software de rastreamento do mouse. Este estágio é para habitar os ratos aos movimentos da porta e seus sons. Inicie sua avaliação e a gravação de vídeo clicando no botão Iniciar no software e, em seguida, traga o mouse para o labirinto e coloque o mouse no hub central. Continue observando o comportamento do mouse. Não há recompensa de comida no labirinto. O mouse pode visitar qualquer braço, e quantas vezes quiser. As portas são controladas sem perturbar os movimentos do mouse por 30 minutos. Continue até que decorrem 30 minutos. Após o teste, colete o rato em um braço e coloque-o de volta na gaiola doméstica. Limpe o labirinto para o próximo mouse. Faça isso para cada mouse por vez por dois dias. Segunda fase de arbitragem. O controle do labirinto é definido para permitir que o mouse explore o labirinto livremente sem uma porta operada e encontre recompensas de comida nos poços de comida no final dos braços. Este estágio incentiva os ratos a explorar o labirinto livremente para obter recompensas alimentares. Coloque 70 microlitros da recompensa em cada poço do capô. Não dê mais nas gaiolas domésticas, da habitação, estágio dois. Inicie uma avaliação e a gravação de vídeo clicando no botão Iniciar no software e, em seguida, traga o mouse para o labirinto. Observe o comportamento do mouse. Durante esse estágio, os ratos se movem lentamente, parecem ser cautelosos e podem voltar à comida várias vezes. Continue até que o mouse entre em cada braço pelo menos duas ou 30 minutos. Após o teste, colete o rato em um braço e coloque-o de volta na gaiola doméstica. Limpe o labirinto para o próximo mouse. Faça isso para cada rato duas vezes por dia durante dois dias. Estágio de habitação três. O controle do labirinto é definido para permitir que o mouse se acostume com a combinação dos estágios um e dois. Os ratos podem entrar em cada braço pelo menos uma vez. Isca todos os poços de comida com 70 microlitros da recompensa. Inicie o teste e a gravação do vídeo clicando no botão Iniciar no software e, em seguida, traga o mouse para o labirinto. Observe o comportamento do mouse. Continue até que o mouse entre em cada braço pelo menos uma vez ou 30 minutos se passem. Após o teste, colete o rato em um braço e coloque-o de volta na gaiola doméstica. Limpe o labirinto para o próximo mouse. Faça isso para cada rato por vez, duas vezes por dia durante dois dias. Como você pode ver neste painel, os ratos visitam mais braços ao longo do tempo. No sexto dia de habitação, os ratos entram em cada braço pelo menos uma vez dentro de sete a 15 minutos e passam um período de tempo semelhante em cada braço, o que indica que os animais estão habituados ao labirinto e estão prontos para a tarefa. Esta tarefa de memória de trabalho espacial consiste em três partes em uma tentativa. Os ratos passam pela corrida forçada, confinamento de cinco segundos no hub central e, em seguida, uma corrida livre. Na corrida forçada, quatro braços são escolhidos pseudo-aleatoriamente e apresentados ao rato um a um. Durante a corrida livre, os ratos precisam se lembrar de quais braços visitaram na corrida forçada no teste para obter a coleta mais eficiente das quatro recompensas restantes. O labirinto está configurado para seguir o esquema mostrado na tela anterior, e cada um deve passar pelo mesmo conjunto de braços forçados no teste da rodada. Ratos fazem seis testes por dia durante nove dias Antes de iniciar um teste, isque todos os braços com 40 microlitros da recompensa. Coloque a recompensa em cada alimento bem perto do hub central para dificultar a visão dos ratos do hub central. Inicie uma avaliação e uma gravação de vídeo clicando no botão Iniciar no software. Traga o mouse para o hub central do labirinto sem causar estresse ao mouse. O teste será iniciado automaticamente após cinco segundos de confinamento no hub central. Durante o confinamento de cinco segundos, afaste-se do labirinto e sente-se em algum lugar não muito perto do labirinto. Monitore o comportamento e anote a sequência de visita do braço para pontuação até que o mouse colete todas as recompensas. Uma vez que o rato coletou todas as recompensas no labirinto, deixe-o visitar quatro braços extras. Ao fazer isso, os ratos não associarão ser pegos no hub central, onde é importante que os ratos decidam para onde ir em seguida. Além disso, a conclusão da tarefa de memória de trabalho e a captura não serão associadas diretamente. Além disso, reforçará o fato de que as recompensas não são reabastecidas em braços visitados anteriormente. Na parte de trás do quarto braço, deixe o mouse entrar em sua mão enquanto cobre o braço com a outra mão e coloque o mouse de volta na gaiola inicial. Antes de limpar o labirinto, toque na gaiola inicial do próximo mouse para nivelar seu estado de excitação antes do próximo teste. Para limpar o labirinto, use um pincel, um lenço úmido e dois lenços secos. Use um pincel para remover excrementos de mouse. Limpe o labirinto com um lenço seco primeiro para remover quaisquer vestígios de leite condensado. Limpe o chão do labirinto com lenço de papel molhado. Seque o labirinto com lenço seco e passe para o próximo teste. A pontuação da taxa de sucesso diária é calculada como quatro dividido pelo número total de entradas de braço, e a taxa média de sucesso atinge cerca de 80% no último dia do experimento. A pontuação da taxa de tentativa perfeita é calculada como um número de tentativas perfeitas dividido por seis e atingiu acima de 60% no último dia do experimento. Selecione a análise de velocidade, distância e aceleração do mouse no software e analise-as. Certifique-se de excluir as quatro visitas extras do braço dessas análises. Meça também a duração das quatro visitas extras do braço. A distância deve diminuir com o tempo. A velocidade e a aceleração devem ser planas, e a duração das quatro visitas adicionais do braço deve se tornar mais longa com o tempo se eles aprenderem bem sua tarefa.

Ao realizar este experimento, é crucial familiarizar os camundongos com o experimentador e habituar os camundongos ao ambiente da sala experimental, o que deve minimizar o estresse para os camundongos.

Este protocolo é fácil de usar e confiável para reproduzir dados. Como o labirinto é semiautomatizado, este protocolo não é trabalhoso e é aplicável para imagens de laboratório e eletrofisiologia. Este protocolo é uma ferramenta poderosa para estudar a memória de trabalho espacial.