21 июля 2018 г.
Этот протокол описывает поведенческие анализа, основанный на лабиринт тест Барнс, учиться как инстинктивное оборонительные действия изменяются путем знания пространственной среды.
Этот анализ может помочь ответить на ключевые вопросы в области пространственной памяти, например, как животные перемещаются к недавно изученному целевому месту. Основное преимущество этой парадигмы заключается в том, что она вызывает этиологически важное целенаправленное навигационное поведение, которое запускается хорошо контролируемым сенсорным стимулом, и не требует предварительной тренировки мышей. Начните с прикрепления визуальных подсказок к периферии платформы, которая должна находиться на расстоянии не менее двух сантиметров от края, чтобы мыши не могли до них добраться.
Прикрепите укрытие к платформе. Затем расположите светоизлучающий диод или светодиод у входа в укрытие, чтобы обеспечить визуальный ориентир для местности. Затем, чтобы изолировать мышь от внешних дистальных визуальных сигналов, соберите восьмиугольную стену, простирающуюся на 40 сантиметров над поверхностью платформы и на 15 сантиметров ниже поверхности вокруг арены, расположенную на расстоянии 10 сантиметров от края платформы.
Расположите ультразвуковой динамик на высоте 50 сантиметров над центром платформы, чтобы подавать аверсивные слуховые стимулы, и подключите звуковую карту и усилитель к динамику. Затем поместите полупрозрачный экран на высоте 64 сантиметра над ареной, чтобы проецировать над головой отвратительные визуальные стимулы с помощью проектора. Откалибруйте свет проектора так, чтобы в центре поверхности платформы было от 5 до 10 выступов.
Разместите над платформой инфракрасные источники света и инфракрасную камеру с фильтром пропуска потерь, чтобы предотвратить мерцание протектора на получаемом видео. Затем поместите поведенческий аппарат внутрь звуко- и светонепроницаемого бокса, чтобы предотвратить влияние внешних сигналов на эксперимент. Наконец, используйте коммерчески доступное программное обеспечение для отслеживания положения мыши в режиме онлайн.
Начните с проецирования визуальных стимулов на экран, расположенный над ареной. Отслеживайте положение мыши в режиме онлайн и заранее определите интересующую вас область на арене, соответствующую местоположению ранее определенного визуального стимула, чтобы расположить визуальный стимул над животным. Затем протестируйте слуховой стимул, состоящий из последовательности из трех частотно-модулированных восходящих импульсов с частотной частотой от 17 до 20 килогерц в течение трех секунд общей продолжительностью девять секунд.
Начните с тщательной очистки поверхности платформы 70% этанолом, чтобы удалить нежелательные обонятельные сигналы. Промойте укрытие водой и 70% этанолом, затем еще раз промойте водой, чтобы устранить запах этанола. Тщательно высушите платформу и укрытие, так как мышь может не войти в укрытие, если оно мокрое.
Меняйте расположение укрытия на платформе для каждой попытки, поворачивая платформу перед экспериментом. Затем принесите мышь в комнату для экспериментов в ее домашней клетке и поставьте клетку рядом с испытательной платформой на 10-минутный период акклиматизации. Добавьте два грамма подстилки из домашней клетки мыши внутрь укрытия, чтобы она послужила местным обонятельным сигналом.
Выньте мышь из домашней клетки и избегайте извлечения за хвост. Либо положите его в чашку, либо позвольте ему забраться на предмет обогащения, который можно поднять. Затем аккуратно поместите мышь в центр арены и начните сбор видео.
Дайте вам семиминутный период привыкания, в течение которого не будет никаких аверсивных стимулов. Убедитесь, что у мыши достаточно времени, чтобы найти и войти в укрытие хотя бы один раз, когда все четыре конечности находятся внутри укрытия. Затем автоматически или вручную запустите подачу визуального стимула, расположенного над мышью, как только животное достигнет заданной области интереса.
Чтобы вызвать более одной реакции бегства за один сеанс, позвольте мыши добровольно покинуть укрытие. После того, как анализ будет закончен, верните животное в домашнюю клетку. Наконец, очистите платформу и укрытие перед тестированием следующего животного.
Мыши, подвергшиеся воздействию слуховых или визуальных стимулов, инициировали быстрые реакции убегания с короткими задержками между началом стимуляции и началом полета. Средняя задержка для ухода от стимула была значительно дольше для слуховой стимуляции, чем для визуальной. Кроме того, навигация к укрытию была точной, а траектории полета были близки к прямой линии по типам стимулов.
После семиминутного периода акклиматизации в лабиринте без укрытия, предъявление длительного визуального стимула вызывало замирание, а не бегство. После освоения этой техники ее можно выполнить за 90 минут, если она выполнена правильно. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о том, что визуальный стимул должен быть представлен выше или выше в голове мыши, а не в то время, когда мышь исследует край платформы, так как она, скорее всего, пропустит стимул.
После своего развития этот метод проложил путь исследователям в области инстинктивного поведения к изучению контроля усвоенных знаний над инстинктивным защитным поведением у мышей. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как вызвать защитное поведение у мышей и как использовать их для изучения пространственной навигации во время реакций убегания.
В данном протоколе описывается поведенческий анализ на основе теста «лабиринт Барнса» для изучения инстинктивных защитных действий, модифицированных знаниями о пространственной среде. Целью работы является выяснение того, как животные ориентируются при движении к выученным целевым точкам.
Данный анализ позволяет исследователям в области биофармацевтики оценить, как сформированная пространственная память модулирует инстинктивное защитное поведение у мышей, предоставляя трансляционную модель для изучения целенаправленной навигации в условиях аверсии. Связывая ответы, вызванные сенсорными стимулами, с когнитивным картированием, этот метод способствует механистическому снижению рисков при валидации мишеней для терапии нейропсихиатрических и нейродегенеративных заболеваний. Он предлагает не требующую предварительного обучения, этологически релевантную парадигму, которая повышает прогностическую достоверность при доклиническом скрининге соединений, влияющих на страх, тревожность или пространственное познание.
Данный анализ вписывается в континуум разработки лекарственных средств — от идентификации мишени до оптимизации ведущего соединения, особенно для соединений, воздействующих на нейронные цепи страха, тревоги или пространственной памяти.