Методическая статья

Задача на зрительную пространственную рабочую память для мышей в полуавтоматическом радиальном лабиринте с 8 рукавами, уменьшающая ассоциацию с памятью страха в лабиринте

DOI:

10.3791/66456

⸱

29 июля 2025 г.

 ,  ,  , 
1The Wolfson Institute for Biomedical Research, University College London, 2Gerald Choa Neuroscience Institute, The Chinese University of Hong Kong

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Большинство экспериментов по поведению грызунов изначально были разработаны для крыс. Из-за различий в поведении между крысами и мышами, иногда требуются модификации для мышей. Мы представляем метод проверки пространственной рабочей памяти у мышей, минимизируя стресс во время задания на рабочую память.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этом методическом документе подробно описан протокол тестирования пространственной рабочей памяти у мышей с использованием полуавтоматического радиального лабиринта с 8 руками (ОЗУ). RAM представляет собой частично закрытый аппарат с 8 горизонтальными, равномерно расположенными рычагами, расходящимися от центрального узла, доступ к каждому рычагу которого может контролироваться индивидуально с помощью сервоуправляемых моторизованных дверей. Животные начинают в центральном узле и могут исследовать лабиринт за еду в награду в конце каждой руки или выбранной руки. Задача RAM изначально была разработана для крыс, но мы адаптировали протокол для мышей, например, включив в него больше шагов привыкания. В нашем протоколе все руки сначала приманиваются подслащенным сгущенным молоком, и мышей последовательно пускают в четыре псевдослучайно выбранные руки для сбора наград («принудительный бег»), прежде чем открыть все двери вместе, чтобы мыши могли свободно бегать и найти оставшиеся четыре награды («свободный бег»). Задержка в 5 секунд между принудительным и свободным прогонами вводится для вызова рабочей памяти; Ошибка регистрируется, если мышь входит в любую ранее посещенную руку во время свободного хода. Задание считается выполненным, когда все награды будут восстановлены. После 6 дней привыкания и 9 дней обучения в лабиринте самцы мышей C57BL/6 регулярно достигают ≥ 80% ежедневного показателя успеха, определяемого как 4/(4+E), где E — количество ошибок. Эта полуавтоматическая задача, в принципе, может быть объединена с методами мониторинга in vivo , такими как электрофизиология, многофотонная микроскопия или визуализация кальция.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Рабочая память1 — это когнитивный процесс, который может удерживать ограниченное количество информации в течение короткого периода времени, пока она манипулируется и используется для планирования и выполнения умственной задачи, такой как запоминание номера телефона или маршрута к пункту назначения из другого места. Он тесно связан с подвижным интеллектом, который представляет собой способность быстро рассуждать и мыслить абстрактно. Считается, что тренировка рабочей памяти может улучшить подвижный интеллект2. Таким образом, рабочая память имеет решающее значение для научных исследований.

Самые популярные эксперименты на поведении грызунов были первоначально разработаны для крыс в 1980-х годах, и сегодня исследователи часто применяют эти протоколы к мышам. Тем не менее, существуют устойчивые поведенческие различия между крысами и мышами 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. В частности, управление страхом является важным фактором, который может повлиять на результаты экспериментов, так как мыши более подвержены стрессу по сравнению с крысами 3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. Поэтому важно учитывать различия при применении этих протоколов к мышам. В нашем протоколе мы постарались свести к минимуму факторы стресса во время задания на рабочую память в лабиринте радиального плеча. Это было сделано путем тщательного выбора времени закрытия дверей с помощью программного обеспечения для отслеживания мыши и управления лабиринтом. Также удалось избежать отлова мышей в конце сеанса в центральном хабе. Такой подход позволял мышам выбирать следующую руку, не связывая местоположение со страхом быть пойманными. Отсрочка поимки мышей до тех пор, пока в лабиринте не будут собраны все награды, гарантировала, что последняя награда не будет связана с опытом поимки.

Лабиринт с наземным радиальным рукавом (RAM) является популярным и широко используемым устройством для оценки пространственного и непространственного обучения и памяти, а также для проверки рабочей и эталонной памяти у грызунов. Это один из самых популярных аппаратов для пространственного обучения и памяти у мышей 20,21,22. RAM использует естественную склонность грызунов исследовать лабиринт, находить новинки и изучать пространственную информацию методом проб и ошибок, в дополнение к поиску пищи. Эту тенденцию можно усилить, ограничив их рацион и вознаграждая их любимой пищей в лабиринте. В настоящее время используется несколько вариантов аппарата RAM, например, с 6, 8, 12 или 16 манипуляторами и частично закрытым или открытым/поднятым аппаратом 23,24,25. Большинство современных протоколов основаны на протоколе Olton et al.20,26, но используют более простые (6- или 8-групповые) лабиринты 9,24,27,28,29. Тестирование рабочей памяти в лабиринте с радиальными руками (6 или 8 рук) более эффективно, чем в Т-образном лабиринте (2 руки), потому что у животных больше вариантов рук для исследования.

Оригинальный RAM был разработан Олтоном и Самуэльсоном20 для оценки пространственного обучения и памяти у крыс с использованием пищевых приманок для положительного подкрепления, в отличие от водных лабиринтов, таких как водный лабиринт Морриса и радиальный водный лабиринт с 8 рукавами, в которых используется отрицательное подкрепление, т.е. погружение в воду 20,30,31,32. Олтон и20-летнийСамуэльсон обнаружили, что крысы обладают отличной памятью о местах, когда они проходят через оперативную память. Они показали, что гиппокамп участвует в обработке пространственной информации. Таким образом, они ввели концепцию двойной системы памяти, включающей рабочую и эталонную память, у грызунов. Эта двойная система памяти была предложена ранее Хонигом36 на основе экспериментов с голубями. Олтон и др. обнаружили, что функция гиппокампа имеет важное значение для рабочей памяти. Это было достигнуто путем нанесения повреждений в энторинальной области, теле фимбрии-свода, спереди от гиппокампа, перегородки или посткомиссурального свода, чтобы нарушить каждое из основных внешних волоконных соединений гиппокампальной формации 26,33,34,35. Поражения свода фимбрии не влияли на референсную память26.

Согласно современным протоколам, животных приучают к окружающей среде, позволяя им свободно исследовать лабиринт в течение 10-15 минут в день в течение 3 дней подряд, после чего следует тренировка в лабиринте в течение 1-3 недель с предпочтительной пищей на конце всех рук или неподвижных выбранных руках, проверка рабочей памяти или рабочей памяти и эталонной памяти в том же эксперименте. соответственно 9,29,37.

Часто эти протоколы описаны не полностью, а поведенческие различия между крысами и мышами не учитываются должным образом. В этой статье мы подробно представляем наш протокол и опыт, особенно о том, как избежать ассоциации переживаний страха с местами и временем на основе различий в управлении страхом между крысами и мышами. Этот протокол предназначен для исследователей, которые хотят изучить пространственную рабочую память и применить ее к электрофизиологии, визуализации в реальном времени и гистологии на мышах.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все эксперименты на мышах были предварительно одобрены Этическим комитетом UCL и разрешены в соответствии с Законом о животных (научные процедуры) 1986 года и последующим законодательством правительства Великобритании.

1. Подготовка программ для автоматизированного управления лабиринтом на программном приложении

ПРИМЕЧАНИЕ: Был использован автоматизированный лабиринт радиального рукава, показанный на рисунке 1A-C, и планировка помещения на рисунке 1D.

  1. Подготовьте экспериментальный рабочий процесс для закрытия дверей, как показано на рисунке 2.
  2. Установите начало стадии привыкания 1 (рис. 2A) в программном приложении. Для этого выполните следующие действия.
    1. Установите начало судебного разбирательства и видеозаписи, а также закройте все руки на программном обеспечении. Через 5 секунд после того, как программное обеспечение распознает мышь в центральном узле лабиринта, оно начинает отслеживание и открывает все двери.
    2. Когда мышь войдет в руку и окажется на расстоянии 4 см от ближайшей дверцы центрального хаба, закройте все дверцы. Затем, сразу после закрытия всех дверей, откройте дверцу руки, которую выбрала мышь.
    3. Как только мышь вернется к центральному узлу, закройте дверцу и закройте ее в центральном узле на 5 секунд. Повторяйте это в течение 30 минут.
    4. Остановите запись и отслеживание видео по истечении 30 минут, и мышь вернется к центральному концентратору.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Позвольте мыши свободно исследовать лабиринт по своему желанию.
  3. Стадия привыкания 2 (Рисунок 2B)
    1. Установите начало пробной версии и видеосъемки в соответствующем программном обеспечении и закройте все двери.
    2. Через 5 с после того, как программное обеспечение распознает мышь в центральном узле лабиринта, начните ее отслеживание и откройте все двери.
    3. Завершите испытание, если мышь войдет в каждую руку не менее двух раз или через 30 минут, а затем вернется к центральному концентратору. Позвольте мышке свободно исследовать лабиринт по своему желанию.
  4. Стадия привыкания 3 (Рисунок 2C)
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот этап представляет собой комбинацию стадий 1 и 2.
    1. Настройте программное обеспечение на запуск пробной версии и видеозаписи и закройте все двери.
    2. Настройте программное обеспечение на управление дверями лабиринта через 5 секунд после того, как программное обеспечение распознает мышь в центральном узле. Установите начало слежения в этой точке и откройте все двери.
    3. Закройте все дверцы, когда мышь входит в руку и находится на расстоянии 4 см от ближайшей дверцы центрального хаба. Затем откройте дверцу руки.
    4. Закройте дверцу, когда мышь полностью войдет в центральный хаб, и задержите мышь в центральном хабе на 3 с. Повторяйте эту последовательность в течение 30 минут или до тех пор, пока мышь не войдет в каждую руку хотя бы один раз.
    5. Установите окончание испытания после выполнения условия, и когда мышь полностью войдет в центральный хаб.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Позвольте мыши свободно исследовать лабиринт по своему желанию.
  5. Задача на рабочую память (Рисунок 2D, E)
    1. Настройте программное обеспечение на запуск пробной версии и записи и закройте все двери.
    2. Через 5 секунд после того, как программное обеспечение распознает мышь в центральном концентраторе, настройте программное обеспечение на запуск отслеживания.
    3. Запустите фазу принудительного запуска. Поднесите псевдослучайно выбранные 4 руки одну за другой мышке.
    4. Когда мышь войдет в первую руку и окажется на расстоянии 3 см от центрального узла, убедитесь, что дверца закрыта и удерживает ее в руке на 15 секунд.
    5. Откройте дверцу и позвольте мыши вернуться к центральному узлу.
    6. Закройте дверцу, а затем откройте вторую руку.
    7. Повторяйте это до четвертой руки.
    8. Когда мышь вернется к центральному концентратору после четвертого плеча фазы принудительного запуска, ограничьте ее центральным концентратором на 5 секунд.
    9. Дайте всем дверям открыться и начните фазу свободного хода.
    10. Завершите испытание, когда мышь вернется в центральный хаб после сбора всех наград/входа во все руки хотя бы один раз.

2. Подготовка домашних клеток для индивидуального содержания

  1. Установите новые клетки, используя стандартные материалы для гнездования для нового эксперимента.
    1. Положите новую подстилку, опилки, бумажное иглу, бумажный туннель, бумажные полоски для гнездования и деревянный блок для укуса в новые клетки для каждой мыши для эксперимента.
    2. Установите бункер для продуктов и закройте крышку.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Мыши могут повредить детали для вентиляции, если они находятся без бункера для еды.

3. Обращение, взвешивание и ограничение рациона в помещении для содержания животных (день -7 - день 0)

  1. Осторожно подведите мышь к бумажному туннелю, входящему в комплект поставки в домашней клетке, вручную.
  2. Поднимите мышь из сгруппированной клетки с помощью бумажного тоннеля 38,39,40 рукой, подержите ее на уровне груди в течение нескольких секунд. В качестве альтернативы позвольте мышке добровольно забраться на руку.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Обращение с животными с минимальным стрессом имеет важное значение для поведенческих экспериментов. Никогда не берите их за хвост, это стресс для мышей. Также важно приучить мышей к экспериментатору. Мыши должны быть хорошо приучены и расслаблены, иначе они не будут хорошо учиться в лабиринте позже.
  3. Всегда удерживайте мышь, используя один и тот же метод обработки. Поставьте мышь на весы для контроля массы тела и запишите ее массу.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Не подвергайте мышей стрессу быстрыми движениями тела или громкими звуками. Лучше это делать в тихой обстановке. В противном случае они могут соскочить с весов или руки экспериментатора. Кроме того, если мыши находятся в состоянии стресса, они могут показывать прищуренные глаза, пищать и могут укусить руку экспериментатора41,42.
  4. После взвешивания поместите мышь в новую подготовленную ранее клетку.
  5. Посадите мышей на диету с ограниченным количеством за неделю до контакта с лабиринтом лучевой руки. Это мотивирует их искать в лабиринте еду с наградами. Пищевая награда во время эксперимента – разведенное сгущенное молоко с сахаром.
  6. Положите в клетку 2 ~ 3 г стандартного корма и поддерживайте массу тела в пределах 85 ~ 90% от начального веса на протяжении всего эксперимента.
    ПРИМЕЧАНИЕ: C57BL/6 мыши съедают 3-4 г стандартной чау-чау каждый день43.
  7. Наблюдайте за снижением массы тела за ночь в качестве ориентира для стандартизации количества пищи, которую следует давать на следующий день. С этого момента давайте достаточное ежедневное количество стандартного корма, чтобы поддерживать 85-90% от начальной массы тела на протяжении всего эксперимента.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этим животным нужно медленно терять вес. Следите за весом тела и выражением лица, чтобы избежать стресса.
  8. Дайте 1 мл разбавленного сгущенного молока (вознаграждение; сгущенное молоко с сахаром: вода = 1 : 1) в маленьком пластиковом стаканчике в домашней клетке для приучения мышей до окончания стадии привыкания 1. Убедитесь, что мыши съели награду. Измените поощрительный корм, если штамм мышей проявляет неофобию к представленному корму.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Начиная со стадии привыкания 2, не давайте вознаграждение в домашней клетке. Если масса тела какой-либо мыши падает ниже 80% от исходного веса, ее следует усыпить в соответствии с IACUC и рекомендациями для конкретной страны. Если при первой проверке массы тела мышь не находится в нормальном диапазоне массы тела для используемой линии мышей (20-30 г в возрасте 8-12 недель), ее не следует рассматривать в когорте, чтобы избежать трудностей с поддержанием массы тела в требуемом диапазоне в дальнейшем.

4. Принесение мышей в комнату для тестирования

  1. Используйте тележку, чтобы медленно доставлять мышей в комнату для тестирования поведения.
  2. Оставьте мышей в покое на тележке на 5 минут.

5. Обустройство комнаты

  1. Установите освещение помещения на освещение центрального узла косвенно, на 80 люкс теплыми белыми лампочками, и воспроизведите белый шум на уровне 70 дБ, измеренный на центральном узле. Примечание: Известно, что воздействие белого шума умеренной интенсивности приводит к тому, что крысы лучше справляются с геометрически сложными лабиринтами44,45. Белый шум, по-видимому, делает больше, чем просто маскирует неизбежный шум в окружающей среде; 70 дБ белый шум увеличивает поглощение холина в нескольких областях мозга крыс, включая префронтальную кору, гипоталамус и гиппокамп (но не в стриатуме)46, а производительность рабочей памяти ОЗУ, как известно, зависит от целостности холинергических путей между гиппокампом, лобной корой и передним мозгом32,47. Также известно, что животные используют как дистальные, так и проксимальные визуальные сигналы для точной навигации в окружающей среде. Тем не менее, мыши больше зависят от дистальных визуальных сигналов, чем от проксимальных сигналов для навигации во время пространственногообучения. В этом эксперименте проксимальные сигналы, напечатанные на небольшом листе бумаги, были введены на задние стенки всех рычагов 8-плечевой оперативной памяти, но они не уменьшили поведение последовательного подключения. Геометрически асимметричные дистальные визуальные подсказки (на потолке и стенах комнаты), с другой стороны, уменьшали последовательность и были необходимы для пространственной навигации в оперативной памяти.

6. Стадия привыкания 1 - Без вознаграждения (День 1 - 2)

ПРИМЕЧАНИЕ: В лабиринте не выдаются награды. Этот этап предназначен для приучения мышей к дверям лабиринта и их звукам.

  1. Запустите отслеживание мыши и запись видео, нажав кнопку « Пуск » в программном обеспечении и подведя мышь к лабиринту, не напрягая его. Для этого нужно медленно двигаться и медленно менять высоту, пока мышь находится в руке экспериментатора. Поместите мышь в центральный хаб.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если мыши трясутся на руке экспериментатора, замедлите движения. Это признак страха. Мыши перемещаются в течение 5-секундного периода удержания в центральном узле перед началом фазы принудительного бега. Они могут быть обращены в любую сторону, если их поставить в центральный узел.
  2. Продолжайте наблюдать за поведением мыши на мониторе ПК, расположенном вдали от лабиринта или ниже уровня стены лабиринта. Если мышь пытается выбраться из лабиринта, забравшись на стену, просто встаньте со стула, чтобы показать существование экспериментатора, и идите к нему, наблюдая за его действиями. В худшем случае переместите мышь обратно в лабиринт.
    Примечание: Обычно мыши возвращаются в лабиринт, услышав фрикционный шум одежды экспериментатора, когда они приближаются к нему. Это нужно сделать быстро. Если экспериментатор продолжит делать это, мыши останутся в лабиринте после стадий привыкания с 1 по 3. Если мыши продолжают выпрыгивать из лабиринта, желательно удалить их из дальнейших экспериментов и анализов.
  3. После испытания соберите мышь из рукава лабиринта, позволив мыши добровольно взобраться на руку экспериментатора, в то время как другая рука прикрывает руку, чтобы она не спрыгнула с лабиринта.
  4. Смахните с мышиного кала и протрите лабиринт сухой салфеткой, чтобы удалить любые следы наград. Затем протрите влажной салфеткой и высушите лабиринт сухой салфеткой (около 2 минут).
  5. Проделывайте так для каждой мыши по очереди в течение двух дней.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Через 30 минут мыши могли не посетить все 8 рукавов лабиринта. Это нормально и не является проблемой. Мыши, как правило, посещают руки бессистемно, непоследовательно и двигаются осторожно, проводя неравномерное время в каждой руке. На этом этапе мыши могут взбираться на стены лабиринта и/или выпрыгивать из него. Если это произойдет (например, мышь попытается забраться на стены), предотвратите это, убедившись, что экспериментатор дает возможность мыши осознать свое присутствие, приближаясь к лабиринту и издавая какой-либо шум, например, шуршание одежды. Поэтому может потребоваться тщательное наблюдение за поведением мыши в оперативной памяти и быстрые действия. После нескольких повторений этой процедуры мыши останутся в лабиринте. Если, несмотря ни на что, мышь не задерживается в оперативной памяти во время привыкания, снимите ее с анализа.

7. Привыкание стадия 2 - Вознаграждение (День 3 - 4)

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот этап предназначен для того, чтобы побудить мышей свободно исследовать лабиринт для получения наград за еду.

  1. Поместите 70 μL пищевого вознаграждения в каждую ячейку для еды в каждой руке.
  2. Запустите отслеживание мыши и запись видео, нажав кнопку « Пуск » в программном обеспечении, а затем поместив мышь на центральный узел лабиринта, как описано в разделе 6.1.
  3. Продолжайте наблюдать за поведением мыши на мониторе ПК с удаленного места и записывайте это при необходимости, например, забираясь на стену или прыгая из лабиринта. Завершите испытание, когда мышь войдет в каждую руку по крайней мере два раза или по истечении 30 минут.
  4. После испытания возьмите мышь из лабиринта в одну руку, позволив мышке добровольно взобраться на руку экспериментатора, в то время как другая рука прикрывает руку, чтобы она не выпрыгнула из лабиринта.
  5. Очистите лабиринт, как описано в 6.4 (стадия привыкания 1; около 2 минут).
  6. Делайте это для каждой мыши по очереди два раза в день в течение двух дней.
    Примечание: На этом этапе мыши могут демонстрировать поведение последовательного подключения, но нет причин для беспокойства, потому что дополнительные 4 записи в задаче на рабочую память могут препятствовать этому движению. На этом этапе мыши могут остановиться в руке, не потребляя награду. На 4-й день мыши должны быть более обучены, чем на 3-й день, но все еще могут остановиться в середине руки.

8. Привыкание стадия 3 - Вознаграждение (День 5 - 6)

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот этап предназначен для того, чтобы дать мышам привыкнуть к окружающей среде, сочетающей в себе 1 и 2 стадии.

  1. Прикормите все пищевые лунки 70 μл награды.
  2. Запустите отслеживание мыши и запись видео, нажав кнопку запуска программного обеспечения и поместив мышь в центральный узел лабиринта.
  3. Продолжайте наблюдать за поведением мыши на мониторе ПК с удаленного места, пока мышь не войдет в каждую руку хотя бы один раз или по истечении 30 минут. Если мышь пытается сбежать из лабиринта, действуйте быстро, как указано в стадии привыкания 1 (6.2).
  4. После испытания выньте мышь из лабиринта, позволив ей добровольно взобраться на руку экспериментатора, в то время как другая рука прикрывает руку, чтобы она не выпрыгнула из лабиринта.
  5. Очистите лабиринт, как описано в 6.4 (стадия привыкания 1) (около 2 минут).
  6. Делайте это для каждой мыши два раза в день в течение двух дней.
    ПРИМЕЧАНИЕ: На этом этапе лучше всего удалить из анализа всех мышей, пытающихся сбежать из лабиринта.

9. Задание на рабочую память - Вознаграждается (День 7 - День 15)

  1. Приманите на все руки 40 мкл награды. Поместите награду в каждую ячейку для еды рядом с центральным узлом, чтобы мышам было трудно видеть из центрального узла.
  2. Начните отслеживание и запись мыши, нажав кнопку запуска программного обеспечения, а затем поместите мышь на центральный концентратор лабиринта, не нагружая его.
  3. Во время 5-секундного заточения в центральном узле отойдите и сядьте где-нибудь подальше от лабиринта. Следите за поведением мыши и записывайте последовательность рук, которую мышь посещает в лабиринте (см. Дополнительный файл 1).
  4. Прекратите записывать последовательность посещений руки, когда мышь соберет все восемь наград за еду, что является концом задачи на рабочую память, а затем позвольте ей посетить четыре дополнительные руки.
    Примечание: Таким образом, мыши могут получить больше времени до того, как их поймают, что позволяет им сосредоточиться на задаче рабочей памяти. Этот шаг также позволяет мышам подтвердить тот факт, что награды не пополняются после сбора.
  5. После четырех дополнительных посещений руки уберите мышь из лабиринта в конце последнего визита руки, позволив ей забраться на руку, в то время как другой рукой накрывайте руку.
    Примечание: Если мыши не ловят мышей в центральном узле, они не будут ассоциировать себя с центральным узлом, где мыши решают, в какую руку идти дальше. Как только мыши освоятся с задачей, в том числе с дополнительными посещениями руки, они могут свободно перемещаться рядом с последним колодцем для еды или провести некоторое время в центральном узле. Тем не менее, они должны закончить 4 дополнительных визита к руке в течение 3 минут. Если они не закончат это в течение 5 минут, верните их в домашнюю клетку.
  6. Выберите следующую клетку, чтобы отрегулировать уровень возбуждения, коснувшись клетки для следующей попытки.
  7. Очистите лабиринт, как описано в 6.4 (стадия привыкания 1) (около 2 минут).
  8. Переходите к следующей мыши и повторяйте это по 6 раз для каждой мыши по очереди в течение 9 дней.
    Примечание: Средняя продолжительность четырех посещений дополнительных рук должна стать больше в более поздних испытаниях, поскольку мыши учатся распознавать, когда больше нет доступных наград или что нет новых, непосещенных рук, в которые можно было бы обратиться.

10. Подсчет очков

  1. Рассчитайте «ежедневный показатель успеха» (%) = 4 (голы) / (общее число участников [4+ошибки]) x 100.
    ПРИМЕЧАНИЕ: После принудительного бега только четыре руки заполняются наградой, целями. Если они попадают в руку, которую посетила мышь в принудительном прохождении, считайте это как одну ошибку, а также повторные руки в свободном забеге.
  2. Вычислите "Оценка идеального отношения испытаний" (%) в 6 испытаниях = [(количество идеальных испытаний) / 6 ] x 100
    ПРИМЕЧАНИЕ: Идеальный результат означает, что ошибка рабочей памяти отсутствует.
  3. Выберите скорость, расстояние и ускорение мыши в программном обеспечении для анализа и рассчитайте средние значения за каждый день. Убедитесь, что из этих анализов исключены четыре дополнительных визита в другую руку. Кроме того, измерьте продолжительность четырех дополнительных посещений руки, просмотрев видео отслеживания мыши после эксперимента.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Мыши могут делать быстрые повороты сразу после попадания в руку. Не засчитывайте и не оценивайте это как запись, так как это быстрая коррекция ошибок, что означает, что рабочая память действительна49. Однако, если мышь пересекает середину руки или остается в руке более 3 с, подсчитайте и оцените запись. Ежедневные показатели успешности указывают на кривые обучения мышей, а идеальные показатели коэффициента испытаний указывают на эффективность сохранения рабочей памяти.

11. Статистика

  1. При изучении разницы между контрольной и нокаутной линией мыши, как это было сделано в предыдущей публикации50, выполните статистику, как описано ниже.
    1. Сравните полученные данные контрольной и экспериментальной групп с помощью повторных измерений двустороннего ANOVA с апостериорным анализом (например, тестом Бонферрони) [измерение каждого субъекта в 9 различных временных точках].
    2. Если сравнивать группы, протестируйте не менее 10, а лучше ~20 мышей в каждой группе. В тех случаях, когда эффект от манипуляций с генами, создания повреждений или медикаментозного лечения очевиден, размеры выборки могут быть меньше.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол был использован в нашей предыдущей публикации, где мы задавались вопросом, необходимы ли новые олигодендроциты и миелиновые оболочки для выполнения задач пространственной рабочей памяти на мышах MyRF cKO и контрольной группе50. Мы обнаружили, что производительность задач рабочей памяти была улучшена у контрольных мышей, но не у мышей MyRF cKO. Задача на рабочую память стимулировала и способствовала пролиферации и дифференцировке клеток-предшественников олигодендроцитов (OPCs), а также миелинизации олигодендроцитов (OL) в областях мозга, связанных с обработкой рабочей памяти у мышей дикого типа. Мы также выполнили задание на чередование с вознаграждением в Т-образном лабиринте для оценки пространственной рабочей памяти. Эта задача была выполнена для выявления дефицита рабочей памяти у мышей MyRF cKO. Тем не менее, не было обнаружено существенных различий в гистологическом анализе между группой мышей, у которых была задача чередования с вознаграждением в Т-образном лабиринте, и контрольной группой в домашней клетке. Таким образом, мы пришли к выводу, что представленный здесь протокол более эффективен, чем задача на чередование с вознаграждением в Т-образном лабиринте для изучения рабочей памяти.

У каждой мыши было 6 попыток выполнения задачи на рабочую память в день, которые длились в общей сложности один час. Таким образом, этот протокол позволял иметь максимум 8 мышей в когорте. В первые дни привыкания мыши проводили неровное время в руках лабиринта, и их движения были медленными. Они долго оставались на концах рук. До конца 5-го дня привыкания в лабиринте они проводили переменное время в рукавах лабиринта и могли вернуться к центральному узлу, не прикасаясь к наградам (рисунок 3A). Тем не менее, на шестой день животные входили в каждую руку по крайней мере один раз в течение 8-15 минут, проводили одинаковый период в каждой руке, что указывало на то, что животные привыкли к лабиринту и были готовы к выполнению задачи (рисунок 3А, день 6 нижний ряд и рисунок 3Б).

На этапах привыкания они часто вставали на задние конечности и смотрели вверх от рук или центрального узла. Подобное поведение наблюдалось и во время задания на рабочую память, но они не обязательно вращались в одном и том же направлении (например, 2 -> 3-> 5 -> 8 [по часовой стрелке] или 8 -> 5 -> 3 ->2 [против часовой стрелки]). Они могли менять направление (например, 5 -> 4 -> 6 -> 1). У отдельных мышей не было явной общей склонности к выбору последовательности рук. Мыши, как правило, тратят немного больше времени на выбор последней вознаграждаемой руки, чем на первую вознагражденную руку в свободном забеге. Вероятно, это было связано с тем, что у них было четыре варианта на выбор при первом выборе в бесплатном забеге и только один вариант для последней награды. Первую руку в фазе форсированного бега представляли мышам не менее чем за 50 (15+15+15+5) с до начала свободного бега. Таким образом, эту задачу рабочей памяти было не очень легко выполнить без ошибок рабочей памяти. В дополнительном видео 1 показана мышь, проходящая идеальную пробу на 8-й день тренировки рабочей памяти.

Используя обе системы оценки, мы обнаружили, что их производительность была почти неизменной в течение первых 3 дней 9-дневного периода тестирования ОЗУ, но заметно улучшилась после этого (рис. 4A, B). После 6 дней привыкания и 9 дней обучения в лабиринте самцы мышей C57BL/6 регулярно достигали ≥ 80% ежедневного показателя успешности с 8-го дня, определяемого как 4/(4+E), где E — количество ошибок. Среднее расстояние, пройденное в свободных заездах, со временем стало короче, но средняя скорость и ускорение были довольно постоянными изо дня в день (рисунок 4C-F). У мышей могло развиться воспоминание страха перед тем, что их поймают во время четырех дополнительных посещений руки, что может быть одной из причин, почему мыши проводили больше времени ближе к концу эксперимента.

В этом протоколе этапы привыкания длились в течение 6 дней, что могло привести к корректировке биологических часов для эксперимента, даже если цикл света/темноты не был обращен вспять в помещении для животных.

figure-results-1
Рисунок 1: Технические характеристики и функции оперативной памяти. (A) Вид на лабиринт с потолочной ПЗС-матрицы и сбоку, а также размеры. (Б) Колодец с едой был погружен на 1,5 см ниже уровня пола лабиринта, чтобы мыши не могли видеть содержимое с расстояния >10 см. (C) Обстановка арены в лабиринте. Показаны центральная ступица и рычаг 1-8. (D) Схема экспериментальной комнаты и внешние визуальные подсказки с фотографией комнаты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-2
Рисунок 2: Блок-схемы программ управления лабиринтом. (А) Стадия привыкания 1 (дни 1 и 2). (B) Стадия привыкания 2 (дни 3 и 4). (В) Привыкание 3 стадия (5 и 6 дни). (D) Задание на рабочую память (дни 7-15). (E) Схема парадигмы задачи рабочей памяти. Мыши прошли через псевдослучайно выбранные четыре принудительно выбранные руки, были заперты в центральном узле на 5 секунд, а затем отправились на свободный прогон, чтобы забрать оставшиеся награды. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-3
Рисунок 3: Тепловые карты и карты птичьих гнезд во время 6-дневного привыкания. (А) Тепловые карты траекторий мышей в течение 1-6 дней привыкания для трех мышей. В течение 3-6 дней привыкания мыши подвергались двум испытаниям в день; Верхние тепловые карты показывают первые испытания, а нижние — вторые. (B) Карты птичьих гнезд для дня привыкания 6. В трех верхних — первые испытания, а в трех нижних — вторые испытания на мышах 1, 2 и 3. В нижней таблице указана продолжительность испытаний для тех же трех мышей. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-4
Рисунок 4: Задача рабочей памяти ОЗУ. (A) Среднесуточный показатель успешности (%) рассчитан по формуле [4/(количество входов в руки во время свободного заезда) x 100]. Баллы по 6 испытаниям были усреднены за день. (B) Идеальные пробные баллы за 9 дней выполнения задания. (C) Индивидуальные пройденные расстояния и средние. (D) Индивидуальные скорости бега мышей в задаче и средние. (Д) Индивидуальные ускорения мышей и средние. (F) Индивидуальные замедления мышей и средние значения. (G) Индивидуальная и средняя продолжительность дополнительных 4 посещений группы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Дополнительное видео 1: Мышь проходит идеальную тренировку на 8-й день тренировки рабочей памяти. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Дополнительный файл 1: Пример листа записи. Запишите последовательность посещений руки, наблюдая за поведением мыши. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Тренировка и тестирование рабочей памяти в оперативной памяти
Рабочая память — это когнитивный процесс, который может удерживать ограниченное количество информации в течение короткого времени, пока она манипулируется и используется для планирования и выполнения умственной задачи. В качестве примера можно привести запоминание кода входа для двери в удаленном месте или запоминание пути к определенному пункту назначения. Задача на двойной N-назад и задача на пространственный охват обычно используются в зрительно-пространственных задачах на рабочую память, в которых людей просят запомнить местоположение, идентичность и временной порядок стимулов. Takeuchi et al. обнаружили, что объем тренировки в успешных задачах на рабочую память у людей, которые включают двойную задачу N-назад, коррелирует с повышенной фракционной анизотропией в передней части тела мозолистого тела в их исследовании с использованием МРТ51. В нашем болеераннем исследовании, используя протокол, описанный в этой статье, мы обнаружили, что миелинизирующие олигодендроциты увеличиваются в передней части мозолистого тела и других областях мозга, которые, как считается, участвуют в обработке рабочей памяти, включая переднюю поясную кору, которая, как полагают, участвует во внимании. Увеличение олигодендроцитов тесно коррелирует с выполнением ими задач на рабочую память, что согласуется с исследованием на людях Takeuchi et al 50,51,52. Тем не менее, все еще необходимо изучить, есть ли сходство в психологических процессах между человеком и мышами (например, электрофизиология). Рабочая память тесно связана с вниманием. Он коррелирует с показателями «подвижного интеллекта» у людей и важен для обучения, следовательно, важен для изучения. Олтон и Самуэльсон описали 8-плечевую задачу радиального лабиринта (RAM) для тренировки и оценки пространственной памяти у крыс20. В эксперименте по свободному выбору они снабжали все руки лабиринта 0,1 г крысиного чау, который не пополнялся во время теста. Так, в одном тесте было получено всего восемь наград. Все руки были открыты, и крысы имели немедленный доступ ко всем рукам во время эксперимента. Поскольку награды за еду не пополнялись, крысам приходилось использовать рабочую память, чтобы избежать повторного посещения ранее посещенных армий, чтобы восстановить как можно больше наград до окончания задания. Каждая крыса была помещена в центральный узел в самом начале и могла войти в любую руку по своему желанию, чтобы получить вознаграждение за пищу до тех пор, пока не будет сделано 16 вариантов руки или не пройдет 10 минут. Олтон и др. подсчитали количество посещенных крыс с различными руками в течение первых 8 вариантов и обнаружили, что все крысы выбрали в среднем более 7 различных рук в течение 10 дней20. Мы попробовали аналогичный протокол на мышах и обнаружили, что мыши, в отличие от крыс, демонстрировали последовательное подключение в течение нескольких дней и не меняли свою стратегию впоследствии, что обходило цель оценки их рабочей памяти. Таким образом, мышь была заперта в центральном узле между посещениями руки, надеясь, что удержание в центральном узле предотвратит поведение последовательного подключения.

Олтон и др. заперли крыс в центральном узле на 1 мин или 15 с, чтобы помешать любой последовательности выбора. Это помешало им принять свою обычную тенденцию двигаться по лабиринту непрерывно, по часовой стрелке или против часовой стрелки20,53. Если выбор какой-либо руки случаен, одинаково вероятен и полностью независим от предыдущих вариантов, то эксперимент является примером классической «проблемы занятости»20, поэтому вероятности p(n,8) выбора n отдельных рук в течение первых восьми последовательных посещений руки равны: p(1,8)=4.8x10-7, p(2,8)=4.2x10-4, p(3,8)=0.019, p(4,8)=0.17, p(5,8)=0.42, p(6,8)=0.32, p(7,8)=0.067, p(8,8)=0.0024. Исходя из этих вероятностей, можно рассчитать, что средняя вероятность выбора отдельных групп составляет 5,3 (математическое ожидание = figure-discussion-1 = 5,25; 5,3/8= 66%) из 8. Olton et al. сообщили, что в течение 10-дневного периода обучения крысы входили в среднем 5,7/8 различных рук (71%; диапазон: 4,2-6,6) в течение 1-5 дней, увеличиваясь до 7,6/8 различных рук (95%; диапазон: 7,2-8,0) в течение6-10-20 дней, что значительно выше случайности. Это указывало на то, что крысы использовали рабочую память, чтобы избежать истощения рук. Мы попробовали аналогичный подход с мышами, удерживая их в центральном узле в течение 5 секунд между посещениями руки. Мышей вводили в среднем 5,7/8 различных групп на 8 групп в течение 1-5 дней (71%; диапазон: 5,2-5,8; одиннадцать мышей C57BL/6) и 5,9/8 групп в течение 6-10 дней (74%; диапазон: 5,7-6,5; одиннадцать мышей C57BL/6). Таким образом, мыши не смогли научиться, или учились очень медленно, чтобы улучшить свои показатели поиска вознаграждения значительно выше уровня случайности в течение 10 дней эксперимента. Таким образом, описанные выше протоколы были сочтены неподходящими для мышей, вместо этого они выбрали парадигму «принудительный бег/свободный бег», аналогичную той, которая была описана для крыс Sasaki et al.27

В протоколе Sasaki et al.27 все руки были прикормлены в начале эксперимента, награды не пополнялись, и каждая крыса первоначально была ограничена центральным узлом открытой приподнятой 8-плечевой оперативной памяти. Затем их выпускали в каждую из 4 заранее отобранных рук, по одной руке за раз, не ограничивая их в руках и центральном узле между посещениями руки («принудительный прогон»). После четвертоговизита руки крыса возвращалась к центральному узлу, и все двери немедленно открывались, чтобы крыса могла посещать любую руку по своему желанию («свободный бег»). Чтобы собрать все оставшиеся награды за еду наиболее эффективным способом во время свободного забега, животные должны помнить и избегать любых рук, которые они уже посещали как в принудительном, так и в свободном забеге. Мы использовали очень похожий подход (рис. 2E) с мышами. Десятиминутные периоды привыкания в начале каждого дня тренировки RAM в Sasaki et al.27 были заменены одним 6-дневным периодом привыкания перед тренировкой. Еще одно внесенное изменение заключалось в том, что мышам разрешалось делать четыре дополнительных визита в руки в конце каждого испытания после того, как все награды были восстановлены. Это было призвано подчеркнуть тот факт, что награды не пополняются в ранее посещенных вооружениях. Кроме того, поскольку мыши учатся «избегать сожаления»54,55, это может препятствовать поведению последовательного подключения в следующем испытании, потому что такое поведение останется невознагражденным во время четырех дополнительных посещений руки непосредственно перед началом следующего испытания. Еще одна причина для дополнительных четырех посещений рук заключалась в том, чтобы мыши не могли ассоциировать успешное восстановление всех наград с возможным страхом быть пойманными экспериментатором в конце задания. У мышей могло развиться воспоминание о страхе, когда они были пойманы во время четырех дополнительных посещений руки, что может быть одной из причин, почему они провели больше времени ближе к концу эксперимента. Действительно, мыши нарушали поведение цепи ромашек во время дополнительных четырех посещений рук, если они делали это в исследовании. Кроме того, мышей держали в каждой руке в течение 15 секунд во время принудительного бега, а затем в центральном узле в течение 5 секунд, прежде чем открыть все двери для начала свободного бега. Не ограничивая мышь в центральном узле, мыши, как правило, цеплялись ромашками, как описано выше.

Для принудительного запуска мы выбрали из набора из пяти 4-плечевых псевдослучайных последовательностей, которые содержат 3 или менее смежных плеч. Это были (1,3,5,7), (2,4,5,8), (1,4,5,7), (2,3,4,7), (1,2,5,6) и их вариации различных порядков рук и вращений, нумерующие руки от 1 до 8 по часовой стрелке сверху (рис. 1C). Каждая мышь в когорте подвергалась шести испытаниям (одно испытание = принудительный прогон + 5 с удержания в центральном узле + свободный ход) в сутки в течение 9-дневного постпривыкательного этапа теста RAM. Во время свободного забега, если мышь совершала всего четыре захода на руку, чтобы восстановить все четыре награды, оставшиеся после принудительного забега, это называлось «идеальным испытанием». Их эффективность в течение 9 дней обучения количественно оценивалась с помощью «ежедневного показателя успеха», рассчитанного как 4/(4+E), где E — количество ошибок во время свободного заезда или доля испытаний, которые были «идеальными испытаниями» (т.е. E = 0). Например, если мышке потребовалось 7 посещений руки, чтобы получить 4 оставшиеся награды во время бесплатного запуска, то «ежедневный показатель успеха» будет 4/7 = 0,57 или 57%, и идеальное испытание наберет 100% по этой шкале; Если бы мышь провела 5 идеальных попыток в день, оценка идеального коэффициента испытаний составила бы 5/6 = 83,3 %.

Ежедневные показатели успеха, достигнутые при последовательном подключении, были вручную рассчитаны для каждой из использованных схем принудительного бега с 4 руками (предыдущий абзац), предполагая, что мыши начинают свой свободный бег случайным образом в любом из 8 плеч ОЗУ. Средний балл по многим испытаниям, который может быть достигнут с помощью последовательного подключения, составляет от 53% до 56% для отдельных моделей принудительного бега или ~55% для общих моделей рук. Вероятность получения идеального результата (100%) при последовательном подключении равна нулю, а при случайных посещениях группы составляет <1% (4/8 x 3/7 x 2/7 x 1/7 = 0,87%), при условии, что мыши никогда не вернутся в руку, из которой они только что вышли. Таким образом, среднесуточные показатели успешности (>80%) и процент идеальных результатов испытаний (>60%), достигнутые нашими мышами в последние 2 дня 9-дневного периода тестирования (рис. 4A, B), могли быть достигнуты только при использовании стратегии, основанной на рабочей памяти.

Мыши, которые были знакомы с задачей, как правило, слонялись у последнего колодца с едой или в центральном узле, как только они съедали все награды, и они также были склонны тратить больше времени на дополнительные четыре посещения руки в конце задачи (рис. 4G), предполагая, что они усвоили «правило», согласно которому каждая рука содержит одну и только одну награду. А также что они могли отслеживать тот факт, что посетили все имеющиеся у них вооружения. Для мышей с генетическим фоном, отличным от используемого здесь (C57BL/6), результаты могут отличаться, поскольку генетический фон имеет значение в поведенческих экспериментах 56,57,58. Тем не менее, в нашем предыдущем исследовании50 с использованием мышей со смешанным фоном C57BL/6, CBA, 129P2, но скрещенных с мышами C57BL/6J, было обнаружено, что их производительность задач рабочей памяти значительно улучшилась при использовании описанного здесь протокола, при этом меньшее количество мышей прибегло к последовательному подключению во время свободного бега. Koike et al.59 сообщили, что все 129 инбредных сублиний мышей несут полиморфизм делеции Disc-1, состоящий из делеции 25.о. в экзоне 6 Disc-1, что вызывает сдвиг рамки считывания и усечение белка DISC-1, влияя на его функциональность60,61. Эта мутация вызвала ухудшение рабочей памяти при изучении с помощью задачи59 с задержкой чередования Т-лабиринта, еще одной желательно мотивированной задачи лабиринта с победой в сдвиг, что, возможно, объясняет, почему контрольные мыши, использованные в нашем предыдущем исследовании50, имели несколько более низкие показатели рабочей памяти, чем инбредные мыши C57BL/6. Мы всегда используем мышей, которые находятся в пределах нормального диапазона массы тела для своего возраста и напряжения, чтобы избежать трудностей с поддержанием их веса в пределах от 85% до 90%. Размер помета может влиять на пространственную память и тревожное поведение из-за перекармливания в раннем возрасте у штамма под названием NMRI62. Небольшой размер помета приводит к перекармливанию и увеличению массы тела как у линий ЯМРТ, так и у мышей C57BL/6. Однако эти два штамма по-разному решали задачи пространственного обучения. В то время как у мышей C57BL/6 не наблюдалось различий между размером маленького и контрольного помета, у мышей с НМРТ наблюдалось значительное ухудшение на этапе обучения в тесте водного лабиринта Морриса (MWM) и небольшое ухудшение в задаче спонтанного чередования Y-лабиринта, хотя оно не было значительным. Кроме того, небольшой размер помета значительно снижал уровень белка нейротрофического фактора мозга гиппокампа (BDNF) и увеличивал содержание белка интерлейкина-1b гиппокампа (IL-1b) после тестов MWM и Y-лабиринта в штамме МРТ. Однако у штамма C57BL/6 этих изменений не наблюдалось. Линия НМРТ мышей продемонстрировала значительное увеличение тревожного поведения и уровня кортикостерона, вызванного стрессом, при выращивании в небольших размерах помета. Напротив, небольшие размеры помета для штамма C57BL/6 привели к снижению как тревожного поведения, так и уровня кортикостерона. Поэтому при планировании поведенческих экспериментов важно учитывать размер помета мыши.

Поведенческие различия между крысами и мышами
Большинство когнитивных задач изначально были разработаны для крыс. Кроме того, пространственное обучение/память были широко изучены на крысах. Из-за преимуществ современных трансгенных технологий и технологий модификации генома для мышей, исследователи часто применяют к мышам протоколы, разработанные для крыс. Тем не менее, существуют устойчивые поведенческие различия между крысами и мышами 3,4,5,6,7. Например, у них есть различия в предпочтениях (социальные предпочтения крыс и предпочтения в пище у мышей)3 и они используют разные стратегии для решения различных задач лабиринта (водных или наземных лабиринтов)4. Кроме того, мышам, как правило, требуется больше времени для достижения хороших результатов пространственного обучения в 8-плечевой оперативной памяти 4,8,9, что является одной из причин, по которой мыши обычно считаются уступающими крысам в задачах пространственного обучения.

Крысы и мыши также различаются по общему поведению/характеру, включая их реакцию на стресс или управление страхом 3,4,5,6,7,10. Например, предыдущие исследования показали плохое обучение угасанию страха у мышей-подростков 11,12,13,14, но не у крыс 15,16,17,18. Кроме того, мыши более склонны к стрессу и не любят, когда их берут в руки, по сравнению с крысами, которые, будучи знакомыми с обращением, по-видимому, получают удовольствие от щекотки со стороны дрессировщика и пытаются взаимодействовать с дрессировщиками длябольшей щекотки. Таким образом, управление страхом является важным фактором, который следует учитывать при изучении поведения мышей. Кроме того, Borrow et al.63 сообщили, что хронический вариабельный стресс снижает мРНК окситоцина и увеличивает объем нейронов окситоцина в паравентрикулярном ядре. Кроме того, недавние исследования показали, что работа в туннеле может снизить стресс и повысить производительность в поведенческих экспериментах 38,39,40. Поэтому важно избегать стресса у мышей во время или перед поведенческими экспериментами.

Мыши не любят выставляться на открытом воздухе, например, в открытом поле теста или лабиринте с плюсом, предпочитая более закрытые и более темные места64,65. В контексте оперативной памяти центральный узел — это самое открытое пространство, и именно оттуда мыши решают, к какому рукаву отправиться дальше. Если они беспокоятся в центральном узле, они могут отвлечься от задачи и будут выполнять их ниже своего уровня. По этой причине мы решили ловить мышей в одну из радиальных рук (см. процедурную часть), а не в центральную ступицу, чтобы они не ассоциировали ступицу со страшным опытом.

При исследовании 8-плечевой оперативной памяти в поисках пищи крысы, выходящие из данной руки, как правило, поворачиваются под прямым углом для своего следующего визита руки, пропуская промежуточную руку, и редко посещают руки последовательно (то, что мы называем «последовательным подключением»); То есть, крысы имеют тенденцию посещать в порядке 1,3,5,7, а не 1,2,3,4 20,53,66. В отличие от них, мыши часто используют стратегию последовательного подключения, возможно, из-за размера их тела и гибкости. Стратегия последовательного подключения является довольно экономически эффективным способом для мышей восстановить пищевые награды, но она является существенным недостатком для экспериментатора, пытающегося проверить пространственную рабочую память, поскольку она обходит цель эксперимента. Тем не менее, воздействие стресса может повлиять на способность к обучению и изменить стратегию обучения68. Поскольку подход с последовательным подключением может указывать на стресс, важно убедиться, что мыши не испытывают стресса. Мы описываем наш текущий протокол как свободный от стресса для мышей во время выполнения задачи на рабочую память, потому что мыши не используют стратегию последовательного подключения.

Известно, что мыши при навигации по лабиринту полагаются на дистальные визуальные сигналы больше, чем на проксимальные визуальные подсказки 48,69,70. Мы обнаружили, что включение дополнительных проксимальных визуальных сигналов, которые были напечатаны на листах бумаги и размещены на задних стенках всех рук, не уменьшило такое поведение, что согласуется с утверждением Олтона и др. для крыс20. Тем не менее, размещение маяков на руках цели в качестве интрабиринт-сигнала помогло мышам больше, чем экстралабиринтные подсказки, в решении задачи тестирования эталонной памяти и рабочей памяти в 6-плечевом радиальном лабиринте в одном эксперименте71. Крометого, разные линии мышей демонстрируют разные зрительные способности, но их зрительно-пространственная способность к обучению и память, протестированные в лабиринте Барнса, не обязательно отражают их зрительные способности, что позволяет предположить, что мыши с плохими зрительными способностями, такими как BALB/c, могут полагаться на другие мозговые процессы. Таким образом, экспериментаторы должны учитывать, какие сигналы они хотят использовать, чтобы они наилучшим образом соответствовали их экспериментам.

Снижение тревожности у мышей во время работы
Хорошо известно, что стресс влияет на животных физиологически и поведенчески 73,74,75,76,77. Кроме того, Sandi et al. продемонстрировали, что нарушение пространственной памяти, вызванное острым стрессом, связано со снижением экспрессии молекулы адгезии нервных клеток (NCAM) в гиппокампе и префронтальной коре, тестируя крыс в задаче по водному лабиринту, зависящему от гиппокампа, с использованием кошки в качестве стрессора между последним испытанием обучения и тестовымтестом., предполагая, что гиппокамп и префронтальная кора уязвимы к высоким уровням стресса. Поэтому важно снизить стресс/беспокойство у экспериментальных животных, чтобы избежать необъяснимых различий в исследованиях на животных и между ними. В частности, задачи на рабочую память требуют от животных концентрации внимания во время выполнения задачи, поэтому следует избегать ненужных отвлекающих факторов. Опубликованные протоколы тестирования рабочей памяти у крыс, или рабочая память и референсная память вместе, часто не включают важные детали, такие как как, когда и откуда экспериментаторы выводят животных из лабиринта в конце задания. Поскольку мыши менее социальны, чем крысы с проводником, и более подвержены стрессу, такие детали более важны для экспериментов с мышами. У грызунов может развиваться эпизодическая память, которая является формой явной долговременной памяти, включающей память о времени, месте и связанных с ними эмоциях 79,80,81. Поэтому мы решили не удалять мышей из лабиринта сразу после того, как они соберут все награды за еду в оперативной памяти, а вместо этого позволили им совершить четыре последовательных визита руки без получения наград за еду. Это было сделано для того, чтобы мыши не ассоциировали успешное восстановление всех наград с возможным страхом быть пойманными экспериментатором, что важно, особенно для ранней стадии обучения в оперативной памяти. Кроме того, четыре дополнительных визита руки без вознаграждения могут подтвердить тот факт, что пищевые награды не восполняются в руках, которые мыши ранее посещали. Если работа не слишком напряжена для мышей, они чаще взаимодействуют с экспериментатором38. Чтобы избежать стресса, поднимите мышь из ее домашней клетки в начале эксперимента с RAM с помощью бумажной трубки в домашней клетке, предоставленной, когда они были отделены от сгруппированной клетки для эксперимента38, или же позвольте мыши добровольно забраться на руку экспериментатора при обращении с ней в домашней клетке до эксперимента и при переносе ее из домашней клетки в лабиринт. Извлекая мышей из лабиринта в конце эксперимента, не гоняйтесь за ними в лабиринте, а вместо этого заблокируйте вход в руку лабиринта одной рукой и позвольте мышам забраться на нее добровольно, в то время как другой рукой прикрывайте руку лабиринта, чтобы мышь не выскочила из лабиринта. Это снижает стресс от преследования в лабиринте или попадания в хвост. Мужчины-экспериментаторы иногда вызывают больший стресс, чем женщины-экспериментаторы,когда речь идет о мышах. Однако, обратив внимание на описанные здесь шаги по снижению стресса, было обнаружено, что экспериментаторы-мужчины могут проводить тесты RAM без особых проблем. Таким образом, более важно, как обращаться с мышами.

Половые различия
В описанных здесь экспериментах используются только самцы мышей из-за различных эффектов секса на познание, обучение и память, наблюдаемых у разных видов (грызунов и людей), а также из-за того, что реакции на преодоление стресса различаются у самцов и самок.. Однако при интерпретации результатов, полученных на грызунах, на предмет возможной пользы для человека, важно изучить оба пола. Руководящие принципы NIH и других советов по финансированию также предлагают использовать как самцов, так и самок животных.

Преимущества протокола
Наш полуавтоматический радиальный лабиринт с 8 рукавами представляет собой закрытый лабиринт с непрозрачными стенами из белого акрила, но без крышек (размеры см. на рисунке 1A ). Перемещаясь по лабиринту, мыши не могут видеть экспериментатора, что может отвлекать внимание в лабиринтах с прозрачными стенами или открытыми поднятыми руками, но они могут видеть дистальные визуальные подсказки экстралабиринта над лабиринтом (см. рис. 1). Кроме того, этот протокол, в принципе, применим к визуализации in vivo в реальном времени и электрофизиологии, поскольку над лабиринтом нет проводов, и мыши могут эффективно обучаться задаче.

Будущие направления
Текущий протокол длится 15 дней от привыкания до окончания задачи на рабочую память. По выходным мы выполняли протокол без перерывов; Тем не менее, перерыв на выходные после 6-дневного привыкания не должен существенно повлиять на следующую 9-дневную задачу рабочей памяти. Перерыв на выходные во время 9-дневной задачи на рабочую память может замедлить обучение у мышей. Таким образом, наличие двух экспериментаторов, которые хорошо обучены обращению с мышами, может помочь снизить стресс экспериментаторов без замедления обучения мышей. Согласно рисункам 4А, В, первые три дня имеют решающее значение, так как мыши достигают в среднем более одного идеального испытания после четвертого дня. Поэтому рекомендуется избегать перерывов в течение первых трех дней. Если задача на рабочую память слишком проста для интересующих вас мышей, может потребоваться увеличение времени удержания после принудительных запусков. Они должны быть скорректированы для каждого конкретного случая.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Мы благодарим наших коллег из Института биомедицинских исследований Вольфсона за полезные обсуждения и Дэвида Баннермана (David Bannerman) из Оксфордского университета за советы по поведению мышей и за рецензирование предварительного проекта статьи. Мы также благодарим Мэтью Гриста за техническую и административную поддержку. Это исследование финансировалось Wellcome Trust [108726/Z/15/Z и 214286/Z/18/Z] и Институтом неврологии Джеральда Чоа [PJ8425013].

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Щипцы для артерии или плоскогубцыЛюбойН/ДДля резки стандартного чау
C57BL/6Jмышей Джексон лаборатория0006642~3 месяца
Сгущенное молоко (Гвоздика)NestleН/ДИспользуется в качестве награды в задании
Дистиллированная водаЛюбойН/ДДля очистки и разбавления сгущенного молока
EthovisionXT13 NoldusN/AУправление дверями лабиринта и отслеживанием мыши
-Модуль множественных точек телаNoldusN/AДля отслеживания нескольких точек тела
--Trial & Аппаратный модуль управленияNoldusN/Aдля пробных версий и Аппаратное управление
-- Блок ввода-выводаNoldusN/AУправление дверями лабиринта
Визуальные подсказки ExtramazeAnyN/AДля картографирования лабиринта мышами
Камера высокого разрешенияTracksysN/AДля отслеживания мыши и съемки
КистьЛюбаяN/AДля очистки
Бумажный туннельAnyN/AДля работы с мышами
Иглу из бумагиЛюбоеН/ДДля вложения
Бумажные гнездовые полосыЛюбоеН/ДДля вложения
Пипеттман P1000 GilsonF144059MДля подачи разбавленного сгущенного молока в домашнюю клетку
Наконечник для пипетки P1000AnyPipetteman
P200GilsonF144058MДля приманки в лабиринте
Наконечник для пипетки P200AnyAny Radial
arm лабиринтTracksysN/AИзготовленные на заказ
комнатные лампыAnyN/AДля четных освещение в лабиринте
Маленький пластиковый стаканчикЛюбойН/ДДля подачи разбавленного сгущенного молока в домашнюю клетку
Колонки для белого шумаЛюбойН/ДДля проигрывания белого шума
Стандартный чауЛюбойН/ДДля диетических ограничений
папиросная бумагаЛюбойН/ДДля чистки
объектива VerifocalTracksysН/Д5-50 мм, ручная фокусировка, ручная диафрагма
Деревянная прикусочная пластинаЛюбаяН/ДДля вложения
50 мл центрифужная пробиркаFalconFalcon™ 352070Для смешивания сгущенного молока с дистиллированной водой (1:1)
-

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baddeley, A. Working memory. Science. 255 (5044), 556-559 (1992).
  2. Wang, L., Sheng, A., Chang, L., Zhou, R. Improving fluid intelligence of children through working memory training: The role of inhibition control. Front Psychol. 13, 1025036(2022).
  3. Reppucci, J. C., Brown, L. A., Chambers, A. Q., Veenema, A. H. Wistar rats and C57BL/6 mice differ in their motivation to seek social interaction versus food in the Social versus Food Preference Test. Physiol Behav. 227, 113162(2020).
  4. Whishaw, I. Q., Tomie, J. Of mice and mazes: similarities between mice and rats on dry land but not water mazes. Physiol Behav. 60 (5), 1191-1197 (1996).
  5. Cressant, A., Besson, M., Suarez, S., Cormier, A., Granon, S. Spatial learning in Long-Evans Hooded rats and C57BL/6J mice: different strategies for different performance. Behav Brain Res. 177 (1), 22-29 (2007).
  6. Hok, V., Poucet, B., Duvelle, E., Save, E., Sargolini, F. Spatial cognition in mice and rats: similarities and differences in brain and behavior. Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 7 (6), 406-421 (2016).
  7. Bisby, M. A., Stylianakis, A. A., Baker, K. D., Richardson, R. Fear extinction learning and retention during adolescence in rats and mice: A systematic review. Neurosci Biobehav Rev. , 1264-1274 (2021).
  8. Mizuno, M., Yamada, K., Olariu, A., Nawa, H., Nabeshima, T. Involvement of brain-derived neurotrophic factor in spatial memory formation and maintenance in a radial arm maze test in rats. J Neurosci. 20 (18), 7116-7121 (2000).
  9. Rai, R., Singh, H. K., Prasad, S. A special extract of Bacopa monnieri (CDRI-08) restores learning and memory by upregulating expression of the NMDA receptor subunit GluN2B in the brain of scopolamine-induced amnesic mice. Evid Based Complement Alternat Med. 2015, 254303(2015).
  10. Ellenbroek, B., Youn, J. Rodent models in neuroscience research: is it a rat race. Dis Model Mech. 9 (10), 1079-1087 (2016).
  11. Hefner, K., Holmes, A. Ontogeny of fear-, anxiety- and depression-related behavior across adolescence in C57BL/6J mice. Behav Brain Res. 176 (2), 210-215 (2007).
  12. Pattwell, S. S., et al. Altered fear learning across development in both mouse and human. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (40), 16318-16323 (2012).
  13. Pattwell, S. S., et al. Dynamic changes in neural circuitry during adolescence are associated with persistent attenuation of fear memories. Nat Commun. 7, 11475(2016).
  14. Riddle, M. C., et al. Caloric restriction enhances fear extinction learning in mice. Neuropsychopharmacology. 38 (6), 930-937 (2013).
  15. Cruz, E., Lopez, A. V., Porter, J. T. Spontaneous recovery of fear reverses extinction-induced excitability of infralimbic neurons. PLoS One. 9 (8), e103596(2014).
  16. Barbayannis, G., et al. Differential effects of stress on fear learning and activation of the amygdala in pre-adolescent and adult male rats. Neuroscience. 360, 210-219 (2017).
  17. Chen, C. V., Chaby, L. E., Nazeer, S., Liberzon, I. Effects of trauma in adulthood and adolescence on fear extinction and extinction retention: advancing animal models of posttraumatic stress disorder. Front Behav Neurosci. 12, 247(2018).
  18. Schipper, P., et al. Impaired fear extinction recall in serotonin transporter knockout rats is transiently alleviated during adolescence. Brain Sci. 9 (5), 9050118(2019).
  19. Ishiyama, S., Brecht, M. Neural correlates of ticklishness in the rat somatosensory cortex. Science. 354 (6313), 757-760 (2016).
  20. Olton, D. S., Samuelson, R. J. Remembrance of places passed - spatial memory in rats. J Exp Psychol Anim Behav Process. 2 (2), (1976).
  21. Kraemer, P. J., Gilbert, M. E., Innis, N. K. The influence of cue type and configuration upon radial-maze performance in the rat. Animal Learning & Behavior. 11, 373-380 (1983).
  22. Wenk, G. L. Assessment of spatial memory using the radial arm maze and Morris water maze. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8 5A), (2004).
  23. Harper, D. N., Dalrymple-Alford, J. C., McLean, A. P. Production of a serial position effect in rats using a 12-arm radial maze. J Neurosci Methods. 44 (2-3), 197-207 (1992).
  24. Schmitt, W. B., Deacon, R. M., Seeburg, P. H., Rawlins, J. N., Bannerman, D. M. A within-subjects, within-task demonstration of intact spatial reference memory and impaired spatial working memory in glutamate receptor-A-deficient mice. J Neurosci. 23 (9), 3953-3959 (2003).
  25. Brown, M. F. The effects of maze-arm length on performance in the radial-arm maze. Animal Learning & Behavior. 18, 13-22 (1990).
  26. Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17 (6), 669-682 (1979).
  27. Sasaki, T., et al. Dentate network activity is necessary for spatial working memory by supporting CA3 sharp-wave ripple generation and prospective firing of CA3 neurons. Nat Neurosci. 21 (2), 258-269 (2018).
  28. Jew, K., et al. Selective memory and behavioral alterations after ambient ultrafine particulate matter exposure in aged 3xTgAD Alzheimer's disease mice. Part Fibre Toxicol. 16 (1), 45(2019).
  29. Harvey, R. E., Thompson, S. M., Sanchez, L. M., Yoder, R. M., Clark, B. J. Post-training inactivation of the anterior thalamic nuclei impairs spatial performance on the radial arm maze. Front Neurosci. 11, 94(2017).
  30. Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presence of local cues. Learning and Motivation. 12 (2), (1981).
  31. Buresova, O., Bures, J., Oitzl, M. S., Zahalka, A. Radial maze in the water tank: an aversively motivated spatial working memory task. Physiol Behav. 34 (6), 1003-1005 (1985).
  32. Buresova, O., Bolhuis, J. J., Bures, J. Differential effects of cholinergic blockade on performance of rats in the water tank navigation task and in a radial water maze. Behav Neurosci. 100 (4), 476-482 (1986).
  33. Olton, D. S., Walker, J. A., Gage, F. H. Hippocampal connections and spatial discrimination. Brain Res. 139 (2), 295-308 (1978).
  34. Olton, D. S., Werz, M. A. Hippocampal function and behavior: spatial discrimination and response inhibition. Physiol Behav. 20 (5), 597-605 (1978).
  35. Olton, D. S., Branch, M., Best, P. J. Spatial correlates of hippocampal unit activity. Exp Neurol. 58 (3), 387-409 (1978).
  36. Honig, W. K. Studies of Working Memory in the Pigeon. 38, 1 edn, (1978).
  37. Brolese, G., Lunardi, P., Lopes, F., Gonçalves, C. -A. Chapter 2 - Prenatal Alcohol Exposure and Neuroglial Changes in Neurochemistry and Behavior in Animal Models. , Academic Press. 11-22 (2017).
  38. Gouveia, K., Hurst, J. L. Reducing mouse anxiety during handling: Effect of experience with handling tunnels. PLoS One. 8 (6), e66401(2013).
  39. Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: the major role of non-aversive handling. Sci Rep. 7, 44999(2017).
  40. Gouveia, K., Hurst, J. L. Improving the practicality of using non-aversive handling methods to reduce background stress and anxiety in laboratory mice. Sci Rep. 9 (1), 20305(2019).
  41. Ebbesen, C. L., Froemke, R. C. Body language signals for rodent social communication. Curr Opin Neurobiol. 68, 91-106 (2021).
  42. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
  43. Tordoff, M. G., Pilchak, D. M., Williams, J. A., McDaniel, A. H., Bachmanov, A. A. The maintenance diets of C57BL/6J and 129X1/SvJ mice influence their taste solution preferences: implications for large-scale phenotyping projects. J Nutr. 132 (8), 2288-2297 (2002).
  44. Prior, H. Effects of the acoustic environment on learning in rats. Physiol Behav. 87 (1), 162-165 (2006).
  45. Prior, H., Schwegler, H., Ducker, G. Dissociation of spatial reference memory, spatial working memory, and hippocampal mossy fiber distribution in two rat strains differing in emotionality. Behav Brain Res. 87 (2), 183-194 (1997).
  46. Lai, H. Acute exposure to noise affects sodium-dependent high-affinity choline uptake in the central nervous system of the rat. Pharmacol Biochem Behav. 28 (2), 147-151 (1987).
  47. Granon, S., Poucet, B., Thinus-Blanc, C., Changeux, J. P., Vidal, C. Nicotinic and muscarinic receptors in the rat prefrontal cortex: differential roles in working memory, response selection and effortful processing. Psychopharmacology (Berl). 119 (2), 139-144 (1995).
  48. Hebert, M., Bulla, J., Vivien, D., Agin, V. Are distal and proximal visual cues equally important during spatial learning in mice? a pilot study of overshadowing in the spatial domain. Front Behav Neurosci. 11, 109(2017).
  49. Yamamoto, J., Suh, J., Takeuchi, D., Tonegawa, S. Successful execution of working memory linked to synchronized high-frequency gamma oscillations. Cell. 157 (4), 845-857 (2014).
  50. Shimizu, T., et al. Oligodendrocyte dynamics dictate cognitive performance outcomes of working memory training in mice. Nat Commun. 14 (1), 6499(2023).
  51. Takeuchi, H., et al. Training of working memory impacts structural connectivity. J Neurosci. 30 (9), 3297-3303 (2010).
  52. Wu, D., et al. Persistent neuronal activity in anterior cingulate cortex correlates with sustained attention in rats regardless of sensory modality. Sci Rep. 7, 43101(2017).
  53. David, S., Olton, C. C., Ann Werz Mary, Spatial memory and radial arm maze performance of rats. Learning and Motivation. 8 (3), 289-314 (1977).
  54. Steiner, A. P., Redish, A. D. Behavioral and neurophysiological correlates of regret in rat decision-making on a neuroeconomic task. Nat Neurosci. 17 (7), 995-1002 (2014).
  55. Sweis, B. M., Thomas, M. J., Redish, A. D. Mice learn to avoid regret. PLoS Biol. 16 (6), e2005853(2018).
  56. Sultana, R., Ogundele, O. M., Lee, C. C. Contrasting characteristic behaviours among common laboratory mouse strains. R Soc Open Sci. 6 (6), 190574(2019).
  57. Marchette, R. C. N., Bicca, M. A., Santos, E., de Lima, T. C. M. Distinctive stress sensitivity and anxiety-like behavior in female mice: Strain differences matter. Neurobiol Stress. 9, 55-63 (2018).
  58. Brooks, S. P., Pask, T., Jones, L., Dunnett, S. B. Behavioural profiles of inbred mouse strains used as transgenic backgrounds. I: motor tests. Genes Brain Behav. 3 (4), 206-215 (2004).
  59. Koike, H., Arguello, P. A., Kvajo, M., Karayiorgou, M., Gogos, J. A. Disc1 is mutated in the 129S6/SvEv strain and modulates working memory in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (10), 3693-3697 (2006).
  60. Gomez-Sintes, R., Kvajo, M., Gogos, J. A., Lucas, J. J. Mice with a naturally occurring DISC1 mutation display a broad spectrum of behaviors associated to psychiatric disorders. Front Behav Neurosci. 8, 253(2014).
  61. Clapcote, S. J., Roder, J. C. Deletion polymorphism of Disc1 is common to all 129 mouse substrains: implications for gene-targeting studies of brain function. Genetics. 173 (4), 2407-2410 (2006).
  62. Salari, A. A., Samadi, H., Homberg, J. R., Kosari-Nasab, M. Small litter size impairs spatial memory and increases anxiety- like behavior in a strain-dependent manner in male mice. Sci Rep. 8 (1), 11281(2018).
  63. Borrow, A. P., Bales, N. J., Stover, S. A., Handa, R. J. Chronic Variable Stress Induces Sex-Specific Alterations in Social Behavior and Neuropeptide Expression in the Mouse. Endocrinology. 159 (7), 2803-2814 (2018).
  64. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
  65. Võikar, V., Stanford, S. C. The Open Field Test. 190, Humana. New York, NY. 9-29 (2023).
  66. Haga, Y. Effects of food deprivation and food reward on the behavior of rats in the radial-arm maze. Jpn. Psychol. Res. 37 (4), 252-257 (1995).
  67. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Assessing spatial learning and memory in rodents. ILAR J. 55 (2), 310-332 (2014).
  68. Schwabe, L. Stress and the engagement of multiple memory systems: integration of animal and human studies. Hippocampus. 23 (11), 1035-1043 (2013).
  69. Bannerman, D. M., et al. Dissecting spatial knowledge from spatial choice by hippocampal NMDA receptor deletion. Nat Neurosci. 15 (8), 1153-1159 (2012).
  70. Bannerman, D. M., et al. Hippocampal synaptic plasticity, spatial memory and anxiety. Nat Rev Neurosci. 15 (3), 181-192 (2014).
  71. Yoder, R. M., Kirby, S. L. Otoconia-deficient mice show selective spatial deficits. Hippocampus. 24 (10), 1169-1177 (2014).
  72. Wong, A. A., Brown, R. E. Visual detection, pattern discrimination and visual acuity in 14 strains of mice. Genes Brain Behav. 5 (5), 389-403 (2006).
  73. Meaney, M. J., et al. Early environmental regulation of forebrain glucocorticoid receptor gene expression: implications for adrenocortical responses to stress. Dev Neurosci. 18 (1-2), 49-72 (1996).
  74. Nunez, J. F., Ferre, P., Escorihuela, R. M., Tobena, A., Fernandez-Teruel, A. Effects of postnatal handling of rats on emotional, HPA-axis, and prolactin reactivity to novelty and conflict. Physiol Behav. 60 (5), 1355-1359 (1996).
  75. Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemp Top Lab Anim Sci. 43 (6), 42-51 (2004).
  76. Meijer, M. K., Sommer, R., Spruijt, B. M., van Zutphen, L. F., Baumans, V. Influence of environmental enrichment and handling on the acute stress response in individually housed mice. Lab Anim. 41 (2), 161-173 (2007).
  77. Ghosal, S., et al. Mouse handling limits the impact of stress on metabolic endpoints. Physiol Behav. 150, 31-37 (2015).
  78. Sandi, C., et al. Acute stress-induced impairment of spatial memory is associated with decreased expression of neural cell adhesion molecule in the hippocampus and prefrontal cortex. Biol Psychiatry. 57 (8), 856-864 (2005).
  79. Tulving, E. Organization of Memory. Tulving, E., Donaldson, W. , Academic Press. (1972).
  80. Panoz-Brown, D., et al. Rats Remember Items in Context Using Episodic Memory. Curr Biol. 26 (20), 2821-2826 (2016).
  81. Fellini, L., Morellini, F. Mice create what-where-when hippocampus-dependent memories of unique experiences. J Neurosci. 33 (3), 1038-1043 (2013).
  82. Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nat Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
  83. Pawluski, J. L., Kokras, N., Charlier, T. D., Dalla, C. Sex matters in neuroscience and neuropsychopharmacology. Eur J Neurosci. 52 (1), 2423-2428 (2020).
  84. Gogos, A., Sbisa, A., Witkamp, D., van den Buuse, M. Sex differences in the effect of maternal immune activation on cognitive and psychosis-like behaviour in Long Evans rats. Eur J Neurosci. 52 (1), 2614-2626 (2020).
  85. Espinosa-Garcia, C., et al. Sex differences in the performance of cognitive tasks in a murine model of metabolic syndrome. Eur J Neurosci. 52 (1), 2724-2736 (2020).
  86. Conner, M. R., Adeyemi, O. M., Anderson, B. J., Kritzer, M. F. Domain-specific contributions of biological sex and sex hormones to what, where and when components of episodic-like memory in adult rats. Eur J Neurosci. 52 (1), 2705-2723 (2020).
  87. Sensini, F., et al. The impact of handling technique and handling frequency on laboratory mouse welfare is sex-specific. Sci Rep. 10 (1), 17281(2020).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи