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

Большинство экспериментов по поведению грызунов изначально разрабатывались для крыс. Благодаря недавним достижениям в области генной инженерии, исследователи часто проводят поведенческие эксперименты на мышах, используя протоколы, установленные для крыс. Из-за различий в поведении между крысами и мышами, иногда возникает необходимость модификации протокола для мышей. В этом видео мы описываем протокол проверки пространственной рабочей памяти у мышей. 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. Он коррелирует с показателями подвижного интеллекта у людей и важен для обучения. Таким образом, рабочая память сама по себе является важным предметом для изучения.

[Инструктор] Установите новые клетки, используя стандартные материалы для гнездования для нового эксперимента. Положите в новую клетку новую подстилку, бумажный туннель, бумажные полоски для гнездования и деревянную прикусочную пластину. Установите колпак в бункер и закройте крышку. Направьте мышь к бумажному туннелю, входящему в комплект поставки в домашней клетке, вручную. Аккуратно поднимите мышь из сгруппированной клетки с помощью бумажного туннеля. Положите мышь на руку и подержите ее на уровне груди в течение нескольких секунд. Или позвольте мышке забраться на вашу руку. Никогда не хватайте мышей за хвост. Обращение с животными с минимальным стрессом имеет важное значение для поведенческих экспериментов. Также важно приучить мышей к экспериментатору. Поймайте мышь, используя тот же метод обработки. Поставьте мышь на весы для контроля массы тела и запишите ее массу. После взвешивания поместите мышь в новую подготовленную ранее клетку. Убедитесь, что вы не пугаете мышей, быстро двигаясь или издавая громкие звуки во время работы с мышами. В противном случае мыши могут спрыгнуть с весов или руки. Поместите мышей на ограничение этого количества за неделю до контакта с аппаратом. Контролируйте количество стандартной еды, чтобы сделать их мотивированными на поиск пищи в лабиринте для получения пищи в качестве вознаграждения, которая представляет собой разбавленное, подслащенное сгущенное молоко, во время эксперимента. Положите в клетку два-три грамма стандартного корма и поддерживайте вес тела в диапазоне от 85 до 90% от начального веса на протяжении всего эксперимента. Также на этом этапе предусмотрите один миллилитр разведенного сгущенного молока в маленьком пластиковом стаканчике в домашней клетке, чтобы приучить к нему мышей. Понаблюдайте за ними, если они едят его некоторое время, следя за тем, чтобы мышь не проявляла пищевой неофобии. Медленно приведите мышей в комнату для тестирования поведения на тележке. Затем установите освещение помещения, засветив центральный хаб в директории на 80 люкс теплыми белыми лампочками и воспроизвести белый шум на 70 децибел, измеренный на центральном узле. Оставьте мышей в покое на пять минут перед началом эксперимента. Привыкание, стадия первая. Управление лабиринтом настроено таким образом, чтобы мышь могла исследовать лабиринт с дверями, управляемыми программным обеспечением для отслеживания мыши. На этом этапе мышки должны обитать при движении дверей и их звуках. Запустите пробную версию и запись видео, нажав кнопку «Пуск» в программном обеспечении, а затем подведите мышь к лабиринту и поместите мышь в центральный узел. Продолжайте следить за поведением мыши. В лабиринте нет награды за еду. Мышь может побывать на любой руке, причем сколько угодно раз по ее желанию. Управление дверцами осуществляется без прерывания движений мыши в течение 30 минут. Продолжайте до истечения 30 минут. После испытания соберите мышь в руку и положите ее обратно в домашнюю клетку. Очистите лабиринт для следующей мыши. Проделывайте так для каждой мыши по очереди в течение двух дней. Второй этап арбитража. Управление лабиринтом настроено таким образом, чтобы мышь могла свободно исследовать лабиринт без каких-либо дверей и находить награды за еду в колодцах с едой на концах рук. Этот этап побуждает мышей свободно исследовать лабиринт в поисках пищи. Поместите по 70 микролитров награды в каждую лунку вытяжки. Не давайте его больше в домашних клетках, из жилья, второй этап. Запустите пробную версию и запись видео, нажав кнопку «Пуск» в программе, а затем подведите мышь к лабиринту. Наблюдайте за поведением мыши. Во время этой стадии мыши двигаются медленно, кажутся осторожными и могут возвращаться к колодцу с едой несколько раз. Продолжайте до тех пор, пока мышь не войдет в каждую руку по крайней мере два раза или не пройдет 30 минут. После испытания соберите мышь в руку и положите ее обратно в домашнюю клетку. Очистите лабиринт для следующей мыши. Делайте это для каждой мыши по очереди два раза в день в течение двух дней. Заселение этап третий. Управление лабиринтом настроено таким образом, чтобы мышь привыкла к комбинации первого и второго этапов. Мышам разрешается входить в каждую руку по крайней мере один раз. Прикормите все пищевые лунки 70 микролитрами награды. Запустите пробную версию и запись видео, нажав кнопку «Пуск» в программном обеспечении, а затем подведите мышь к лабиринту. Наблюдайте за поведением мыши. Продолжайте до тех пор, пока мышь не войдет в каждую руку хотя бы один раз или не пройдет 30 минут. После испытания соберите мышь в руку и положите ее обратно в домашнюю клетку. Очистите лабиринт для следующей мыши. Делайте это для каждой мыши по очереди, два раза в день в течение двух дней. Как вы можете видеть на этой панели, мыши со временем посещают больше рук. На шестой день обитания мыши заходят в каждую руку по крайней мере один раз в течение 7-15 минут и проводят одинаковый период времени в каждой руке, что указывает на то, что животные привыкли к лабиринту и готовы к задаче. Эта задача на пространственную рабочую память состоит из трех частей в одном испытании. Мыши проходят принудительный пробег, пятисекундное удержание в центральном узле, а затем свободный прогон. При принудительном беге четыре руки выбираются псевдослучайным образом и представляются мышке одна за другой. Во время свободного забега мышам нужно вспомнить, какие руки они посетили в принудительном забеге в испытании, чтобы наиболее эффективно собрать оставшиеся четыре награды. Лабиринт настроен в соответствии со схемой, показанной на предыдущем экране, и каждый из них должен пройти через один и тот же набор принудительного оружия в испытании раунда. Мыши проводят шесть испытаний в день в течение девяти дней Прежде чем начать испытание, приманите все руки 40 микролитрами награды. Поместите награду в каждую ячейку для еды рядом с центральным узлом, чтобы мышам было трудно видеть из центрального узла. Запустите пробную версию и запись видео, нажав кнопку «Пуск» в программном обеспечении. Поднесите мышь к центральному узлу лабиринта, не создавая нагрузки на мышь. Испытание будет автоматически начато после пятисекундного удержания в центральном узле. Во время пятисекундного заточения отойдите от лабиринта и сядьте где-нибудь не слишком близко к лабиринту. Следите за поведением и записывайте последовательность посещений руки для начисления очков, пока мышь не соберет все награды. Как только мышь соберет все награды в лабиринте, пусть она посетит четыре дополнительные руки. Таким образом, мыши не будут ассоциироваться с тем, что их поймают в центральном узле, где для них важно решить, куда двигаться дальше. Кроме того, завершение задачи на рабочую память и перехват не будут напрямую связаны. Кроме того, это усилит тот факт, что награды не пополняются в ранее посещенном оружии. На тыльной стороне четвертой руки позвольте мыши лечь на вашу руку, одновременно закрывая руку другой рукой, и положите мышь обратно в домашнюю клетку. Перед очисткой лабиринта коснитесь домашней клетки следующей мыши, чтобы выровнять ее возбуждение перед следующим испытанием. Чтобы очистить лабиринт, используйте кисть, одну влажную салфетку и две сухие. Используйте кисть для удаления мышиного помета. Сначала протрите лабиринт сухой салфеткой, чтобы удалить следы сгущенного молока. Протрите пол лабиринта влажной салфеткой. Просушите лабиринт сухой тканью и переходите к следующему испытанию. Ежедневный показатель успешности рассчитывается как четыре деления на общее количество входов в группу, и средний показатель успеха достигает около 80% в последний день эксперимента. Оценка идеального коэффициента испытаний рассчитывается как количество идеальных испытаний, деленное на шесть, и достигнутое выше 60% в последний день эксперимента. Выберите анализ скорости, расстояния и ускорения мыши в программном обеспечении и проанализируйте их. Убедитесь, что из этого анализа исключены четыре дополнительных визита в другую руку. Также измерьте продолжительность четырех дополнительных посещений руки. Со временем расстояние должно стать короче. Скорость и ускорение должны быть ровными, а продолжительность дополнительных посещений четырех рук со временем должна увеличиваться, если они хорошо усвоят свою задачу.

При проведении этого эксперимента крайне важно познакомить мышей с экспериментатором и приучить их к условиям экспериментального помещения, что в совокупности должно свести к минимуму стресс для мышей.

Этот протокол прост в использовании и надежен для воспроизведения данных. Поскольку лабиринт является полуавтоматическим, этот протокол не является трудоемким и применим для лабораторной визуализации и электрофизиологии. Этот протокол является мощным инструментом для изучения пространственной рабочей памяти.