Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Барнс Лабиринт Стратегии Тестирование с малого и крупного моделях грызунов

43.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/51194

⸱

26 февраля 2014 г.

 , 
1Biomedical Sciences and Bond Life Sciences Center, University of Missouri, 2Division of Neurotoxicology, National Center for Toxicological Research, Food and Drug Administration

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

Сухой-земля Барнс лабиринт широко используется для измерения пространственного способность навигации в ответ на умеренные отрицательные подкрепления. За последовательных дней, производительность (например, задержки, чтобы найти запасной клетку) субъектов управления улучшается, свидетельствует о нормальной обучения и памяти. Различия между крысами и мышами необходимость аппарат и методологические изменения, которые подробно здесь.

Аннотация

Пространственное обучения и памяти лабораторных грызунов часто оценивается с помощью навигационной способности в лабиринты, наиболее популярными из которых являются вода и сухой земли (Barnes) лабиринты. Улучшенная производительность на заседаниях или испытаний, как полагают, отражают обучения и памяти о местонахождении побег клетке / платформы. Считается менее напряженный, чем воды лабиринты, лабиринты Барнс является относительно простой дизайн круговой платформы верхней с несколькими отверстиями, равномерно распределенных по периметру края. Все, кроме одного из отверстий ложны дном или слепым окончание, в то время как один ведет к спасательной клетке. Умеренные отрицательные подкрепления (например, яркие плафон) обеспечить мотивацию для поиска побег клетку. Задержка, чтобы найти запасной клетку можно измерить в ходе сессии, однако дополнительные конечные точки, как правило, требуют видеозапись. Из этих видеозаписей, использование автоматизированного программного обеспечения отслеживания может генерировать разнообразные конечные точки, которые аналогичны тем, которые производятся в водных лабиринтах (например, </ EM> пройденное расстояние, скорость / скорость, время, проведенное в правильном квадранте, время, проведенное перемещение / отдыхает, и подтверждение задержки). Тип стратегии поиска (то есть случайным, последовательный или прямой) могут быть классифицированы как хорошо. Barnes строительные лабиринт и тестирования методологии могут отличаться для мелких грызунов, таких как мыши, и крупных грызунов, таких как крысы. Например, в то время как экстра-лабиринт сигналы являются эффективными для крыс, мелкие дикие грызуны могут потребовать внутри лабиринта сигналы с визуальным барьер вокруг лабиринта. Соответствующие стимулы должны быть идентифицированы, которые мотивируют грызуна, чтобы найти запасной клетку. Оба Барнс и водные лабиринты может занять много времени, как 4-7 испытаний, как правило, требуется, чтобы обнаружить повышенную обучения и памяти (например, короткие задержки или длины пути, чтобы найти запасной платформы или клетку) и / или различия между экспериментальными группами. Тем не менее, лабиринт Барнс широко используются поведенческие оценки измерения пространственных навигационные способности иих потенциал нарушение генетическими, нейроповеденческих манипуляций или при воздействии наркотиков / токсикантов.

Введение

Пространственное обучения и памяти в лабораторных грызунов впервые оценены с пищевыми лишенных крыс, которые можно перемещаться лабиринт переулков, чтобы найти продовольственной подкрепления 1. Несколько десятилетий спустя, пространственной системы координат памяти было предложено 2. В отличие от оперативной памяти, который относится к памяти в тестовой сессии или суда, ссылка на память относится к памяти по тестовых сессий или испытаний и более тесно связаны с долговременной памяти.

Несколько типов лабиринтов были разработаны в качестве неинвазивных оценками этого гиппокампа зависит от пространственного обучения и памяти в малых и больших грызунов (например водного лабиринта, рассеянный Т-образном лабиринте, радиальные руку лабиринт и сухой земельных лабиринты) 3-6. Здесь мы сосредоточимся на круглой платформе или Barnes лабиринт, впервые описал в 1979 году д-р Кэрол Барнс 7. Этот лабиринт был использован для тестирования пространственной навигационную обучения и памяти в широком диапазоне моделях грызунов, в том числе крыс (Rattus погуе), мыши (Mus Musculus), олень мышей (Реготузсиз maniculatus bairdii), мыши Калифорния (Реготузсиз californicus), и hystricomorph грызуны (например, дегу [Octodon дегу]) 8-13. Другие виды начисленных с использованием лабиринт Barnes включают американские тараканы (Periplaneta Americana) 14, кукуруза змеи (Elaphe Guttata Guttata) 15,   чешуйчатых рептилий (например, боковые-мраморный ящерицы [Ута stansburiana]) 16, и приматов (например, лемуры мыши [Microcebus murinus]) 17. В наших лабораториях, Барнс производительность лабиринт был использован в качестве показателя нейротоксичности после развития бисфенола А (BPA) или этинилэстрадиола (EE2) экспозиции 9-1113. Он также широко используется для поведения фенотипирования различных линий мышей 18-21, оценка эффектов старения 7,22-28, и болезни, связанные с DEF Альцгеймераicits на животных моделях 3,29-33, а также последствий осуществления и диетического, экологической и метаболические изменения 34-42.

Основное преимущество использования Barnes лабиринта в том, что он вызывает меньшую нагрузку на субъектов по отношению к водным лабиринтов, например, в водном лабиринте Морриса 43, хотя оба могут вызывать острые увеличение концентрации кортикостерона в плазме у мышей 44. Как суше лабиринт, лабиринт Барнс может быть более ethologically релевантных для наземных грызунов 45. Хотя производительность Водный лабиринт, как было показано быть более чувствительны к генетических изменений у мышей 3,46,47, Барнс производительность лабиринт является более чувствительным к некоторым другим изменениям 48,49. В моделях грызунов, где использование воды лабиринт невозможно, лабиринт Барнс может обеспечить оценку тонкой настройки удержания пространственной памяти 31. В умеренные отрицательные подкрепления, обычно используемые в Barnes лабиринт (т.е. яркий свет),однако, не может обеспечить достаточную мотивацию для грызуна, чтобы найти побега клетку 45. Кроме того, грызуны могут узнать, что никакого наказания не происходит, если они не входят в эвакуации клетку. Таким образом, вместо того, чтобы активно ищут спасательной клетке, некоторые грызуны активно исследовать лабиринт в течение длительного времени в каждом испытании. Как показали в Кеннарда и Вудрафф-Pak 24, это увеличило разведка продлит время ожидания, чтобы найти запасной клетку, длину пути, а также увеличить количество ошибок. Таким образом, измерение нескольких параметров, в том числе задержка, частота ошибок, время, проведенное в правильных и неправильных квадранта, скорости, времени перемещения, время отдыха, и стратегии поиска, могут коллективно обеспечить лучшее показатель пространственного навигационная обучения и памяти способности каждого испытуемого 8 -10. Кроме того, производительность может быть измерена как задержки сначала найдите побег клетку (основной мерой) или задержку, чтобы войти в эвакуации клетку (полной меры). Некоторые из них имеют аргуред, что первичные показатели функционирования являются более точным отражением пространственного обучения, чем общий мер 50. Большинство исследований, в том числе примеров, описанных здесь, использовать задержку, чтобы войти в эвакуации клетку, чтобы определить уровень ошибок и стратегию поиска. Кроме того, некоторые системы слежения программного обеспечения имеют систему обнаружения тела трехточечным, который может измерять частоты нюхают правильные по сравнению с тарифами неправильные отверстия. Наконец, лабиринт должны быть тщательно очищены этанолом между испытаниями для удаления обонятельных сигналы, которые могли бы обеспечить сигналы или доказать отвлекать последующих животных.

Barnes лабиринт конструкции различаются, но в целом каждый из них имеет 12 или 20 потенциальных дыр эвакуации, только один из которых приводит в дом или эвакуационного клетке. Побег клетка может быть расположен либо непосредственно под побега отверстие на верхней лабиринт (для лабиринтов без перегородок) или встроены в окружающей стенке лабиринта. В сигналы могут варьироваться в размерах от примерно 16,5 см высоты или ширины (в пределах мAZE) к горизонтальной линии 21,6 см в ширину, помещенные от пола до потолка стены комнатной вне лабиринта. рисунках 1-5 показаны примеры Barnes лабиринт конструкций для видов Реготузсиз (рис. 1) и крыс (рис. 2-5). Вилки или двойным дном должна покрывать nonescape отверстия, чтобы предотвратить животное от падения из лабиринта. Размер испытательной камере может варьироваться (~ 20 м 2), но он должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить достаточно места для лабиринта, приучая животных в комнате, где могут разместиться компьютер с видео настройки (если используется), и место для экспериментатор сидеть на расстоянии (по крайней мере ~ 122 см) из лабиринта аппарата такого, что их присутствие не мешает производительности животного. Назначение эвакуации Место клетке должны быть сбалансированы между группами лечения и пола. Хотя конкретные процедуры, описанные здесь, не включают вращающиеся лабиринт между испытаниями препятствовать использованию внутри-лабиринт запаха сигналы, некоторые исследованиявключить эту процедуру 50. В наших процедур, лабиринт протирать этанола между испытаниями для устранения запаха сигналы.

В поиске спасательную клетку, три типа стратегий поиска были определены (первоначально называют "узоры" Барнса 7): 1) случайные, оперативно, определенные как локализованных поисках отверстий, разделенных путей, пересекающих лабиринт центр, 2) сериала, которые определяются как систематический поиск последовательных отверстий в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, и 3) прямой или пространственный, определяется как навигации непосредственно в правильном квадранте, не пересекая центр лабиринт более чем один раз и с тремя или меньшим количеством ошибок. В общем, при повторном тестировании, грызуны обычно прогресс через стратегий поиска в указанном порядке (случайный, последовательный и прямой) 51. Испытание зонд без спускового клетки также могут быть использованы в качестве дополнительной меры памяти 50.

Протокол и представительРезультаты здесь были разработаны для двух типов грызунов (Реготузсиз видов, иначе называемые мелкие грызуны) и крыс. В то время как эти общие процедуры могут иметь место и для врожденного и / или беспородных мышей (Mus Musculus), другие исследования должны проводиться консультации по разности потенциалов методологии для тех последнего вида 18-21.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Барнс Процедура Maze для мелких грызунов

  1. Включите верхний свет выше лабиринта и место "Do Not Enter" знаки на внешней стороне двери лаборатории.
  2. Принесите мышей в своих обычных домашних клетках в испытательной камере примерно 30 мин до начала первый судебный процесс, чтобы разрешить привыкание. Если в комнате тихо, он не может быть необходимо включить белый шум, в противном случае это мера предосторожности могут быть рассмотрены.
  3. Установите программу отслеживания.
  4. Аккуратно удалите первую мышь от ее дома клетку и поместите в высокой покрытой пластиковой коробке. Разместить свою побег (чистый дом) полипропиленовая клетку (29 см х 19 см х 13 см) под назначенным побега отверстие.
    1. Убедитесь, бумагу, блокирующей трубку удаляется из этого побега отверстие и все другие отверстия заглушены.
    2. Нарисуйте занавес вокруг лабиринта.
  5. Поместите пластиковую коробку с помощью мыши внутри в лабиринт центра и примерно 8 сек позже, мягко таке животное из клетки и поместить его на лабиринт.
    1. После размещения животное в центре лабиринта, спокойно перейти к области компьютерной (~ 150 см от лабиринта).
    2. Инициировать соответствующую программу отслеживания программного обеспечения, которые уже должны быть открытыми, чтобы обеспечить минимальное время (в течение нескольких секунд) прошло с момента животное помещали на лабиринт, пока программа не начнет документирования его производительность.
  6. Соблюдайте производительность животного от монитора компьютера и номера записи отверстия, пробного числа, стратегии поиска, и количество ошибок, допущенных. Ошибка определяется как нюхают неправильного отверстия. Оценка стратегии поиска могут быть сделаны в прямом эфире или поздно на основе модели слежения.
    1. Стратегия поиска находится в категории Direct (направляются непосредственно на побег клетку с 3 или меньшим количеством ошибок),
    2. Серийный (путешествия по лабиринту периметру, пока побег клетка не находится), или
    3. Случайное </ STRONG> (пересечение лабиринт центр Многочисленные раз, чтобы проверить различные отверстия).
  7. Остановите программу отслеживания, когда животное имеет все четыре лапы внутри побега клетке.
  8. Если мышь не в состоянии войти в эвакуации клетку в течение 5 мин, мягко направлять его в нужное место и в эвакуации клетке. Пусть мышь остаются в эвакуации клетке в течение 2 мин.
  9. Удалить мышь от побега клетке и поместите в домашнюю клетку.
  10. Спрей лабиринт верх и бежать клетку с 70% этанола и вытереть насухо. Установите первую клетку / мышь в сторону в течение 30 мин перед запуском ее второй судебный процесс.
  11. Перед началом следующего мышь, подключите ранее правильный побега отверстие и удалите бумагу вилку блокирующий отверстие от назначенного побега отверстием для этой следующей теме.
  12. Каждая мышь проверяется в течение 2 испытаний / день с меж-испытательного интервалом примерно 30 мин.
  13. Повторите эти действия, пока все мыши были протестированы в течение семи дней подряд, что может увеличить вероятность ое наблюдая повышение производительности и / или различия между группами лечения, по отношению к всего четыре дня данных.

2. Барнс Лабиринт Тестирование на крыс, когда программа слежения нет в наличии

  1. Убедитесь, что лабиринт находится в правильном размещении (прямо по центру ниже огней) двойным дном, которые блокируют nonescape отверстия и предотвратить животное от падения надежно в лабиринте, и побег клетка находится в назначенном месте в первый теме. Накладные светильники над лабиринт должен быть включен.
  2. Убедитесь, компьютер и камера готовы и секундомер имеется.
  3. Включите белого шума для ослабления шумов из других близлежащих районах. Стул тестера составляет примерно 122 см от ближайшего края лабиринта верхней и остается в том же месте на протяжении тестирования.
  4. Таймер (устанавливается на 2 мин) должна быть доступна (требуется только на 1 день тестирования). Таймер не должны "звуковой сигнал" или иным образом шум. Дверь (и) для проверки гоот должны иметь "Do Not Enter" знак на улице.
  5. Порядка проведения испытаний лист для субъектов перечислим порядок предмета тестирования, числа сессии количество отверстий расположения побега клетку для каждого субъекта, и областей для записи задержки и время суток по каждому предмету, а также площадь для любого необходимые примечания (рис. 6).
  6. С 30-60 мин до первого крыса должна быть протестирована, принести животных в их клетках в испытательной камере, чтобы обеспечить привыкания.
  7. В центре трубки, что крысу помещают в начале испытании расположен в центре лабиринта. Установите картонную лист, показывающий первое животное ID на вершине. Это позволяет запись видео, чтобы захватить животных ID для облегчения идентификации каждого субъекта, наблюдая первые несколько секунд видео.

Первоначальное тестирование День 1:

  1. Начать запись видео компьютера (если используется) и включают в себя около 5 сек судебного разбирательства с животных ID листа для выполнения надт.д. идентификации. Имя файла (или дата создания) будет определять день / время тестирования.
  2. Удалите первый животное от его дома клетке (удостоверения личности, если несколько животных в клетке) и осторожно положите головой в эвакуации клетке. Накройте побег клетку с дополнительной двойным дном и начать 2 мин таймер. Это позволяет животное приучить к эвакуации клетке.
  3. После окончания 2 мин таймер, аккуратно удалите животное от побега клетке (удалить ложное нижнюю крышку, а также и расположен вдали от лабиринта), лифт ID лист, и сразу же поместить крысу внутри центральной трубки. Обложка верхней части центральной трубки с картона ID листа.
  4. Аккуратно и медленно поднимите центральная трубка с картонной крышкой и отставьте в сторону. Начать отсчет времени, как центральная трубка поднимается выше животного. Перемещение сидеть в кресле тестера.
  5. Сядьте спокойно в кресле, наблюдая как животное и секундомер. Каждое животное имеет максимум 5 мин, чтобы найти запасной клетку.
  6. Если крыса находит побег клетку менее чем5 мин, остановить секундомер и время ожидания и время суток Запись на тест листе заказа. Удалить животное от побега клетке и поместите обратно в домашнюю клетку.
  7. Если крыса не находит побег клетку в течение 5 мин, мягко направлять животное в эвакуации клетке и позволяют 15 сек пройти, прежде чем снимать и возвращение животных на главную клетке.
    1. Эта продолжительность 15 сек может быть назначена используя часы с секундной стрелкой на стене тест комнатной.
    2. Время записи суток на листе теста заказа и записи, что крыса не найти побег клетку.
  8. Если крыса падает / спрыгивает лабиринт, тестер должен взглянуть на секундомер для времени. Тестер должен затем попытаться быстро извлекать животное.
    1. Если это может быть сделано в течение 10 секунд, заменить животное на центр лабиринта и записывать время осень / скачка на испытательном листа (если тестер может отличить падения или скачка, это должно обозначать). Продолжить испытание.
    2. Если извлечения Анимал занимает больше времени, чем 10 сек, остановить секундомер, и положил животное обратно в дом клетке. Время записи из осень / скачка (если тестер может отличить падения или скачка, обратите внимание, это).
    3. Данные из исследований, в которых животное упали / прыгнул и не может быть получен в течение 10 секунд опускаются статистического анализа.
  9. Остановить запись видео на компьютере. Запишите все комментарии о суде.
  10. Удалите мочи или кала из лабиринта верхней, спрей с 70% этанола, и тщательно вытрите насухо. Удалить побег клетку и очистить с 70% этанола.
  11. Положите чистую побег клетку в назначенное размещения для следующей теме. Наличие более одного побега клетку позволяет каждому высохнуть на воздухе, чтобы уменьшить этанол запах. Положите чистую двойное дно на предыдущей лунке (так, чтобы все, кроме одного отверстия имеет двойное дно, и что одно отверстие содержит побег клетку).
  12. Установите центральную трубу с ID листа для следующего объекта в лабиринт центра. Начать запись видео на компьютере.
  13. Снимите следующий животное пройти тестирование, поместить в эвакуации клетке (если день / Сессия 1), и начать 2 мин таймер (только если день / Сессия 1). Продолжайте с шага 2 выше. Каждый субъект получает 1 пробный / сут.
  14. После того как все животные проходят испытания, очистить лабиринт и сбежать клетку, выключите верхний свет, и белый шум. Удалить "Do Not Enter" знак (ов) от двери (ях).

Дни со 2 по 7 тестирования

  1. Настройте тестовую комнату и лабиринт для тестирования, как описано выше.
  2. Установите центральную трубку в лабиринте центра с ID листа на вершине. Начать запись видео. Удалите первый животное из дома клетку и поместите в центральную трубу.
  3. Этот шаг отличает Days 2-7 из 1-й день, а именно, в дни 2-7, предметом помещается непосредственно в центральную трубу после снятия с домашней клетке и 2 мин привыкания период внутри побега клетке не делается.
  4. Повторите процедуру, начиная с шага 4 выше.

3. Статистический анализдля Barnes Maze конечных точек

  1. Анализ данных может потребоваться несколько статистических тестов. Непрерывные переменные, такие как задержки и частоты ошибок, могут быть проанализированы как сплит участка в пространстве и времени 52.
  2. Если некоторые животные не найти побега или домашний клетку в пределах максимального выделено время, данные задержки могут быть назначены как максимум и проанализированы с помощью ProcLife тестирование в версии SAS 9.2 анализа программного обеспечения.
    1. Этот статистический метод полезен для поведенческих данных, в которых есть верхний предел среза.
  3. Данные Стратегия поиска могут быть проанализированы с помощью повторного дизайн мера с PROC GLIMMIX и версия SAS 9.2 программного анализа.
    1. Это первый анализ использует кумулятивный войти его ссылку и полиномиальное распределение такое, что все три стратегии поиска (случайный, последовательный, и прямой) включены в этот анализ.
    2. Чтобы определить, животные учатся использовать более эффективную стратегию поиска (прямой), Seconд анализ на стратегии поиска могут быть выполнены на котором два менее эффективные стратегии (случайные и последовательный), объедин ют и сравнивают с более эффективного прямого стратегии поиска.
    3. Этот последний метод приводит к биномиального распределения, а также использует PROC GLIMMIX.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Половозрелые самцов мышей оленей зависят от улучшения пространственной навигационной способности, чтобы найти потенциальных партнеров размножения, которые широко распространены по всей среде. Оба дородовой и экспозиция взрослых к тестостерону играют важную роль в организации и активизации этой последующее поведение взрослого мужчины 53. Таким образом, предполагалось, что раннее знакомство с эндокринными нарушая соединений может нарушить эту позднюю черту у мужчин. Чтобы проверить эту гипотезу, мужские и женск...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Критические шаги в Barnes процедур тестирования лабиринт включают в себя: 1) обеспечение надлежащего умеренные отрицательные стимулы, чтобы мотивировать животное, чтобы найти запасной клетку, 2) обеспечение единых условия поддерживаются между испытаниями на животных (например, время тестирования, тестирование персонала, внешний контроль шума, и другие стимулы, которые могут повлиять на производительность), 3), если испытания видеозаписи, оптимизации и обеспечения надлежащего видеозапись и подать назад, и 4) чис...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Этот документ был рассмотрен в соответствии с США по продуктам питания и лекарствами (FDA) политики и одобрен для публикации. Утверждение не означает, что содержание обязательно отражает позицию или мнения о FDA и не упоминание о торговых наименований или коммерческих продуктов составляют одобрения или рекомендации для использования. Результаты и выводы в этом докладе, являются мнениями авторов и не обязательно отражают точку зрения FDA. Авторы не имеют конкурирующие интересы и ничего раскрывать.

Благодарности

Авторы признают, г-Eldin Jasarevic, мистер Скотт Уильямс, г-н Роджер У. Мейсен, Сара А. Джонсон, доктор Р. Майкл Робертс, д-р Марк Р. Ellersieck, и д-р Дэвид С. Гири в университете Миссури, и г-н К. Delbert Закон и персонал по уходу за животными в Национальном центре токсикологических исследований / FDA. Эта работа была поддержана NIH Вызовы гранта к гранту КСО (RC1 ES018195), в Mizzou Advantage Гранта в (КСО и ВСО), в университет Миссури колледжа ветеринарной медицины факультета премии (КСО), и протокол E7318 в Национальном центре токсикологических исследований / FDA.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
ПРИМЕЧАНИЕ: Те предметы, которые предназначены только для мелких грызунов, выделены жирным шрифтом. Те пункты, которые предназначены только для крупных грызунов, выделены курсивом. Элементы, не выделенные жирным шрифтом и курсивом, не предназначены для обоих.
Платформа Barnes Maze с 12 или 20 эвакуационными отверстиями через каждые 30 градусов. Для крыс каждая дыра имеет диаметр 10,5 см и 4 см от верхнего края лабиринта. Для использования с автоматизированными программами слежения необходим черный верх для белых грызунов или белый верх для пигментированных грызунов. У мышей и крыс этот круглый верх составляет 95 и 122 см в диаметре соответственно.US Plastics Corp, Лима, Огайо42625Это вершина лабиринта Барнса и поверхность, на которой находится грызун. Он может быть изготовлен из различных материалов (например, из оргстекла), но для работы эндокринных разрушителей оптимальным является полипропилен, не содержащий бисфенол А. Одно из отверстий ведет к клетке для побега; Все остальные отверстия имеют глухой конец или ложное дно. Для крысиного лабиринта небольшие горки на нижней стороне платформы лабиринта позволяют скользить внутрь спасательной клетки и двойных дна.
<прочный>2 в полипропиленовой трубной пробке (24)<бр/> 2 в 90°°; Черное полипропиленовое колено (12)
2 in x 6 in Полипропиленовый ниппель (1)		US Plastics Corp, Лима, Огайо30724
32086
30712		Эти данные необходимы только для маленького грызуна (например, мыши) Barnes Maze. Эти приспособления представляют собой либо трубки/колена с глухим концом, либо одну из трубок, подключенную к ниппелю трубы, который затем ведет к клетке для побега.
False bottoms для крысиного лабиринта Barnes<em>Они были изготовлены на заказ из ABS-пластика и отлиты в вакууме для аппарата для крысиного лабиринта.
>Круглая алюминиевая стена/барьер (высотой 50 см) вокруг лабиринтаAce Hardware, Columbia, MOВ случае мелких грызунов (например, мышей) этот барьер предотвращает их падение с лабиринта; крысиный аппарат обычно этого не требует. Стена может не понадобиться для лабораторных мышей, которые относительно ручные.
Опорная подставка для верхней части платформы лабиринтаUS Plastics Corp, Лима, Огайо42625Подставка поддерживает верхнюю часть платформы лабиринта таким образом, что она приподнята над полом (обычно на 70-100 см), чтобы мотивировать грызуна найти клетку для побега. Стенд может быть изготовлен из любого материала.
Белый шумSleepMate Sound Conditioner,
Marpac, Rocky Point, NC		980AФоновый шум может использоваться для блокировки периферийных акустических сигналов, которые могут сбить с толку испытания лабиринта Барнса во время испытаний и на животных
Осветительные приборы и лампочки мощностью 300-500 Вт, заключенные в алюминиевые корпуса. Например, галогенные портативные фонари рабочего освещения Utilitech 500 Вт.Ace Hardware или LowesBright lights обеспечивают слегка отталкивающий стимул, который мотивирует грызуна найти клетку для побега. Огни обычно подвешиваются на высоте ~150 см над вершиной лабиринта.
Клетка для побега. Для мелких грызунов это может быть полипропиленовая клетка (27,8 см х 7,5 см х 13 см).Ancare, Bellmore, NYN40 PP Клеткапобега крыс здесь была изготовлена по индивидуальному заказу и имеет пандус, ведущий в клетку для побега.
><Непрозрачная трубка (только для крыс) (диаметр 27 см; высота 23 см) с куском плотного картона, чтобы покрыть верхнюю часть.Трубка помещается в центр лабиринта, а крыса помещается в трубку сверху, которая накрыта картоном. Ручка на внешней стороне трубки позволяет легче поднимать трубку, после чего начинается испытание. Трубка может быть изготовлена из любого материала, но должна быть непрозрачной.
Видеокамера высокого разрешения (например, Panasonic Digital Video Camera)Panasonic, Secaucus, NJICV19458Видеокамера расположена над головой и записывает испытания для последующего анализа.
Экстра- или внутрилабиринтные геометрические подсказки, изготовленные из высококачественной картонной строительной бумагилюбого магазина канцелярских товаров, такие как StaplesЭти визуальные подсказки ориентируют животное в лабиринте, предоставляя подсказки относительно пространственного расположения клетки для побега; у крыс хорошо работают дополнительные подсказки лабиринта на стенах, тогда как у мелких грызунов, которым требуется стена вокруг лабиринта. Необходимо использовать подсказки внутри лабиринта.
<прочная>черная занавеска для окружения лабиринта (только для мелких грызунов)любой магазин тканей и ремесел, например, Jo-Ann FabricsЧерная занавеска используется у мелких грызунов (особенно диких видов, например Peromyscus) для удержания внимания в пределах лабиринта.
70% этанолFisher ScientificBP2818-4После каждого испытания верхняя часть лабиринта и клетка для побега очищаются, чтобы устранить потенциальные признаки запаха для последовательно тестируемых грызунов.
Программа слежения, такая как Ethovision, и компьютер с подходящей видеокартой и значительным (1 ТБ или более) местом на жестком диске. В качестве альтернативы видео может быть записано непосредственно на компьютер для последующего анализа с помощью такой программы, как Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.).Noldus (Лисбург, Вирджиния)Программное обеспечение для слежения требуется для анализа попыток на задержку для определения местоположения клетки для побега, скорости, пройденного расстояния, времени, затраченного на отдых, времени, затраченного на перемещение, времени, проведенного в правильных и неправильных квадрантах, времени, проведенного вокруг отверстия для побега, количества ошибок или входов в неправильные отверстия, а также общей стратегии поиска, использованной для поиска контейнера для побега.
Внешние жесткие диски, такие как Seagate или WD, с объемом памяти не менее 1–2 ТБЛюбой магазин канцелярских товаров, например Staples.Резервные копии видеозаписей должны быть сохранены по крайней мере в одном отдельном месте.
Программа видеозаписи, например программа WinTVHauppauge Computer Works, Inc.,
Hauppauge, NY		Если программное обеспечение для слежения недоступно на момент тестирования
испытания должны быть записаны на видео для последующего анализа
для

Ссылки

  1. Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
  2. Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17, 669-682 (1979).
  3. Stewart, S., Cacucci, F., Lever, C. Which memory task for my mouse? A systematic review of spatial memory performance in the Tg2576 Alzheimer's mouse model. J. Alzheimers Dis. 26, 105-126 (2011).
  4. Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci. 87, 521-536 (2010).
  5. Brown, W. The effects of intra-maze tetanizing shock upon the learning and behavior of the rat in a multiple-T maze. J. Genet. Psychol. 76, 313-322 (1950).
  6. Morris, R. Development of a water-aze procedure for studying sptial learning in the rat. J. Neurosci. Methods. 11, 47-60 (1984).
  7. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psychol. 93, 74-104 (1979).
  8. Jasarevic, E., Williams, S. A., Roberts, R. M., Geary, D. C., Rosenfeld, C. S. Spatial navigation strategies in Peromyscus: a comparative study. Anim. Behav. 84, 1141-1149 (2012).
  9. Jasarevic, E., et al. Disruption of adult expression of sexually selected traits by developmental exposure to bisphenol A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 11715-11720 (2011).
  10. Williams, S. A., et al. Effects of developmental bisphenol A exposure on reproductive-related behaviors in California mice (Peromyscus californicus): A monogamous animal model. PLoS ONE. 8, (2013).
  11. Ferguson, S. A., Law, C. D., Abshire, J. S. Developmental treatment with bisphenol A causes few alterations on measures of postweaning activity and learning. Neurotoxicol. Teratol. 34, 598-606 (2012).
  12. Popovic, N., Madrid, J. A., Rol, M. A., Caballero-Bleda, M., Popovic, M. Barnes maze performance of Octodon degus is gender dependent. Behav. Brain Res. 212, 159-167 (2010).
  13. Jasarevic, E., et al. Sex and dose-dependent effects of developmental exposure to bisphenol A on anxiety and spatial learning in deer mice (Peromyscus maniculatus bairdii) offspring. Horm. Behav. 63, 180-189 (2013).
  14. Brown, S., Strausfeld, N. The effect of age on a visual learning task in the American cockroach. Learn. Mem. 16, 210-223 (2009).
  15. Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata. Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).
  16. Ladage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. Spatial memory: are lizards really deficient. Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).
  17. Languille, S., Aujard, F., Pifferi, F. Effect of dietary fish oil supplementation on the exploratory activity, emotional status and spatial memory of the aged mouse lemur, a non-human primate. Behav. Brain Res. 235, 280-286 (2012).
  18. Patil, S. S., Sunyer, B., Hoger, H., Lubec, G. Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water. Behav. Brain Res. 198, 58-68 (2009).
  19. Koopmans, G., Blokland, A., van Nieuwenhuijzen, P., Prickaerts, J. Assessment of spatial learning abilities of mice in a new circular maze. Physiol. Behav. 79, 683-693 (2003).
  20. Holmes, A., Wrenn, C. C., Harris, A. P., Thayer, K. E., Crawley, J. N. Behavioral profiles of inbred strains on novel olfactory, spatial and emotional tests for reference memory in mice. Genes Brain Behav. 1, 55-69 (2002).
  21. Youn, J., et al. Finding the right motivation: genotype-dependent differences in effective reinforcements for spatial learning. Behav. Brain Res. 226, 397-403 (2012).
  22. Barrett, G. L., Bennie, A., Trieu, J., Ping, S., Tsafoulis, C. The chronology of age-related spatial learning impairment in two rat strains, as tested by the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 533-538 (2009).
  23. Prut, L., et al. Aged APP23 mice show a delay in switching to the use of a strategy in the Barnes maze. Behav. Brain Res. 179, 107-110 (2007).
  24. Kennard, J. A., Woodruff-Pak, D. S. Age sensitivity of behavioral tests and brain substrates of normal aging in mice. Front. Aging Neurosci. 3, 9 (2011).
  25. Stouffer, E. M., Yoder, J. E. Middle-aged (12 month old) male rats show selective latent learning deficit. Neurobiol. Aging. 32, 2311-2324 (2011).
  26. Barreto, G., Huang, T. T., Giffard, R. G. Age-related defects in sensorimotor activity, spatial learning, and memory in C57BL/6 mice. J. Neurosurg. Anesthesiol. 22, 214-219 (2010).
  27. Barnes, C. A., McNaughton, B. L. An age comparison of the rates of acquisition and forgetting of spatial information in relation to long-term enhancement of hippocampal synapses. Behav. Neurosci. 99, 1040-1048 (1985).
  28. Bach, M. E., et al. Age-related defects in spatial memory are correlated with defects in the late phase of hippocampal long-term potentiation in vitro and are attenuated by drugs that enhance the cAMP signaling pathway. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 5280-5285 (1999).
  29. O'Leary, T. P., Brown, R. E. Visuo-spatial learning and memory deficits on the Barnes maze in the 16-month-old APPswe/PS1dE9 mouse model of Alzheimer's disease. Behav. Brain Res. 201, 120-127 (2009).
  30. Reiserer, R. S., Harrison, F. E., Syverud, D. C., McDonald, M. P. Impaired spatial learning in the APPSwe + PSEN1DeltaE9 bigenic mouse model of Alzheimer's disease. Genes Brain Behav. 6, 54-65 (2007).
  31. Yassine, N., et al. Detecting spatial memory deficits beyond blindness in tg2576 Alzheimer mice. Neurobiol. Aging. 34, 716-730 (2013).
  32. Walker, J. M., et al. Spatial learning and memory impairment and increased locomotion in a transgenic amyloid precursor protein mouse model of Alzheimer's disease. Behav. Brain Res. 222, 169-175 (2011).
  33. Banaceur, S., Banasr, S., Sakly, M., Abdelmelek, H. Whole body exposure to 2.4 GHz WIFI signals: effects on cognitive impairment in adult triple transgenic mouse models of Alzheimer's disease (3xTg-AD). Behav. Brain Res. 240, 197-201 (2013).
  34. Fedorova, I., Hussein, N., Baumann, M. H., Di Martino, C., Salem, N. An n-3 fatty acid deficiency impairs rat spatial learning in the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 196-205 (2009).
  35. King, M. R., Anderson, N. J., Guernsey, L. S., Jolivalt, C. G. Glycogen synthase kinase-3 inhibition prevents learning deficits in diabetic mice. J. Neurosci. Res. 91, 506-514 (2013).
  36. Enhamre, E., et al. The expression of growth hormone receptor gene transcript in the prefrontal cortex is affected in male mice with diabetes-induced learning impairments. Neurosci. Lett. 523, 82-86 (2012).
  37. Agrawal, R., Gomez-Pinilla, F. Metabolic syndrome' in the brain: deficiency in omega-3 fatty acid exacerbates dysfunctions in insulin receptor signalling and cognition. J. Physiol. 590, 2485-2499 (2012).
  38. Li, J., Deng, J., Sheng, W., Zuo, Z. Metformin attenuates Alzheimer's disease-like neuropathology in obese, leptin-resistant mice. Pharmacol. Biochem. Behav. 101, 564-574 (2012).
  39. Teixeira, A. M., et al. Exercise affects memory acquisition, anxiety-like symptoms and activity of membrane-bound enzyme in brain of rats fed with different dietary fats: impairments of trans fat. Neuroscience. 195, 80-88 (2011).
  40. Steinman, M. Q., Crean, K. K., Trainor, B. C. Photoperiod interacts with food restriction in performance in the Barnes maze in female California mice. Eur. J. Neurosci. 33, 361-370 (2011).
  41. Walton, J. C., et al. Photoperiod-mediated impairment of long-term potention and learning and memory in male white-footed mice. Neuroscience. 175, 127-132 (2011).
  42. Wong-Goodrich, S. J., et al. Voluntary running prevents progressive memory decline and increases adult hippocampal neurogenesis and growth factor expression after whole-brain irradiation. Cancer Res. 70, 9329-9338 (2010).
  43. Holscher, C. Stress impairs performance in spatial water maze learning tasks. Behav. Brain Res. 100, 225-235 (1999).
  44. Harrison, F. E., Hosseini, A. H., McDonald, M. P. Endogenous anxiety and stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks. Behav. Brain Res. 198, 247-251 (2009).
  45. Sunyer, B., Patil, S., Hoger, H., Lubec, G. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in mice. Nat. Protoc. , (2007).
  46. Takeuchi, H., et al. P301S mutant human tau transgenic mice manifest early symptoms of human tauopathies with dementia and altered sensorimotor gating. PLoS ONE. 6, (2011).
  47. Mathis, C., Bott, J. B., Candusso, M. P., Simonin, F., Cassel, J. C. Impaired striatum-dependent behavior in GASP-1-knock-out mice. Genes Brain Behav. 10, 299-308 (2011).
  48. Lewejohann, L., et al. Role of a neuronal small non-messenger RNA: behavioural alterations in BC1 RNA-deleted mice. Behav. Brain Res. 154, 273-289 (2004).
  49. Raber, J., et al. Radiation-induced cognitive impairments are associated with changes in indicators of hippocampal neurogenesis. Radiat. Res. 162, 39-47 (2004).
  50. Harrison, F. E., Reiserer, R. S., Tomarken, A. J., McDonald, M. P. Spatial and nonspatial escape strategies in the Barnes maze. Learn. Mem. 13, 809-819 (2006).
  51. Vorhees, C. V. Methods for detecting long-term CNS dysfunction after prenatal exposure to neurotoxins. Drug Chem. Toxicol. 20, 387-399 (1997).
  52. Steel, R. G. Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach 3rd edn. , McGraw-Hill Higher Education. 400-428 (1996).
  53. Galea, L. A., Kavaliers, M., Ossenkopp, K. P. Sexually dimorphic spatial learning in meadow voles Microtus pennsylvanicus and deer mice Peromyscus maniculatus. J. Exp. Biol. 199, 195-200 (1996).
  54. Gubernick, D. J., Teferi, T. Adaptive significance of male parental care in a monogamous mammal. Proc. Biol. Sci. 267, 147-150 (2000).
  55. Gubernick, D. J., Alberts, J. R. The biparental care system of the California mouse, Peromyscus californicus. J. Comp. Psychol. 101, 169-177 (1987).
  56. Williams, M. T., et al. Long-term effects of neonatal methamphetamine exposure in rats on spatial learning in the Barnes maze and on cliff avoidance, corticosterone release, and neurotoxicity in adulthood. Brain Res. Dev. Brain Res. 147, 163-175 (2003).
  57. Inman-Wood, S. L., Williams, M. T., Morford, L. L., Vorhees, C. V. Effects of prenatal cocaine on Morris and Barnes maze tests of spatial learning and memory in the offspring of C57BL/6J mice. Neurotoxicol. Teratol. 22, 547-557 (2000).
  58. Pompl, P. N., Mullan, M. J., Bjugstad, K., Arendash, G. W. Adaptation of the circular platform spatial memory task for mice: use in detecting cognitive impairment in the APP(SW) transgenic mouse model for Alzheimer's disease. J. Neurosci. Methods. 87, 87-95 (1999).
  59. O'Leary, T. P., Brown, R. E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze. J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).
  60. O'Leary, T. P., Brown, R. E. Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze. Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).
  61. Bredy, T. W., Lee, A. W., Meaney, M. J., Brown, R. E. Effect of neonatal handling and paternal care on offspring cognitive development in the monogamous California mouse (Peromyscus californicus). Horm. Behav. 46, 30-38 (2004).
  62. Foster, D. J., Knierim, J. J. Sequence learning and the role of the hippocampus in rodent navigation. Curr. Opin. Neurobiol. 22, 294-300 (2012).
  63. Lipton, P. A., Eichenbaum, H. Complementary roles of hippocampus and medial entorhinal cortex in episodic memory. Neural. , 258-467 (2008).
  64. Wolbers, T., Hegarty, M. What determines our navigational abilities. Trends Cogn. Sci. 14, 138-146 (2010).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Барнс Лабиринт Стратегии Тестирование с малого и крупного моделях грызунов
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.