Summary
拉什利三迷宫是一个路线的学习任务，不依赖于厌恶刺激或视觉线索。因此，这是一个极具吸引力的选项，用于评估学习和记忆，特别是在衰老小鼠或其他压力是一个考虑因素。
Abstract
许多行为测试旨在评估在啮齿类动物的学习和记忆能力，尤其是小鼠，依靠视觉线索，食品和/或水剥夺，或其他厌恶刺激来激励的任务收购。动物的年龄，感官的方式恶化。例如，许多品系小鼠发展听力赤字或白内障。在引导任务收购期间小鼠所需的感官系统的变化，目前在解释衰老动物的学习变化的潜在的混淆。此外，使用厌恶刺激，激励学习任务的动物是比较差的敏感性时，小鼠强调潜在的混杂。为了最大限度地减少干扰的影响这些类型，我们已经实施了修改后的版本拉什利三迷宫。这个迷宫路线的学习，使小鼠学习导航通过反复暴露在低应力条件，例如黑暗的阶段，没有剥夺食物/水，一个迷宫，直到他们从一开始的位置路径导航，以0比伪家笼或依赖错误（1）连续两次试验。我们归类为一个低应力的行为测试，因为它不依靠厌恶刺激，鼓励探索的迷宫和任务的学习。该仪器包括一个模块化的开始框，4臂迷宫身体，和一个目标“框中。在目标框的结束是一个伪家笼包含类似的发现在动物的笼子和迷宫测试期间，具体到每个动物的床上用品。以前已经证明，这种伪家笼提供足够的奖励激励小鼠学习导航迷宫
Protocol
1。制备方法：
- 拉什利三迷宫建造的有机玻璃，如图1所示。开始框，迷宫武器，和目标框是模块化的，允许清洁和可变性的迷宫。开始框，迷宫武器，和目标框的墙壁是黑色树脂玻璃构造，以消除视觉线索，从外部和内部的迷宫。迷宫武器是长45厘米，高7厘米，5厘米宽的。门通往迷宫的连续武器4厘米× 4厘米，位于迷宫的外墙11厘米。目标框长19.5厘米x 7厘米高x宽5厘米。启动框为8厘米× 9.5厘米× 7厘米。独立明确的有机玻璃块放在顶部开始框，迷宫，和目标框，让每个鼠标的可视化，因为它通过迷宫的进展，同时防止老鼠逃跑。迷宫由基地构建了一个大到足以容纳迷宫加伪家里的笼子里是作为动物的标准的家庭笼的大小相同的三件红色有机玻璃。
- 为了准备伪家笼前的第一个迷宫试验，在动物的家笼中使用的是添加到个人的笼子底部有门道（2厘米× 2厘米），切成双方同类新鲜的床上用品材料。放置导线上装上这些笼底部，并单独编号，为每一个测试队列中的动物之一。这些笼子将作为个别伪家里每个动物笼测试时间表的时间。因为我们正在调查的应力的作用和/或焦虑相关的学习和记忆的行为，我们用伪家笼，以避免个别住房小鼠在自己的笼子。但是，如果这些因素不关心的首要，动物可以被单独安置在门口和这些笼子修改，可以作为成功的迷宫导航首页笼的家庭笼。
2。测试：
- 每一天，动物行为测试室至少一小时前移到测试，使他们能够适应环境的测试环境。
- 30分钟测试开始的时间，食物和水前拆除所有家庭的笼子。保持在行为测试室，但小鼠达到了食物和水。食物和水通常是30分钟后取出的暗相轻相变化，后发生高峰期喂养。这确保动物大多食物和水酒足饭饱前测试，然而，在此期间的测试，提供一小笔额外的原动力导航迷宫，即使是没有公开的食物或水任务完成后奖励。
- 预试期已过30分钟后，用70％乙醇清洁迷宫。敞开大门，从一开始就中的领先进入迷宫武器封闭。在目标框两端的门是处于打开状态。
- 将伪家庭相应的目标框年底的第一个动物笼。
- 卡里的第一个鼠标迷宫，拔罐，在你的手。在开始框中鼠标和更换盖子。
- 当位置观察有无梗阻的迷宫，打开启动箱门，并立即启动秒表。
- 当鼠标的所有四个爪子已经离开了开始框，关闭启动箱门和停止一个计时器。
- 手工记录的途径鼠标旅行，因为它的迷宫导航。一个鼠标进入一个新的区域时，所有四个爪子已经进入该地区越过迷宫（参见图1）或的手臂。
- 当所有四个爪子进入目标中，领导之间的迷宫和目标框，关门停止秒的秒表。
- 当鼠标已经完全进入的伪家笼，关闭门之间的目标框笼。停止第三秒表。
- 从三个秒表记录时间。计数鼠标的错误。定义为一个错误是进入一个死胡同的尽头囊区的一个条目（例如，从手臂大号到K区;，图1）或穿越迷宫已经走过手臂（例如，会从ARM C臂F到图1）。虽然我们的得分鼠标的性能，因为它是发生，这是录像带或以其他方式记录的迷宫试验，为随后的进球让眼睛或自动化的软件。实验人员的自由裁量权，应选择一个合适的方法。
- 返回到其家笼之前，留在1分钟的伪家笼的动物。
- 重复步骤2.3至2.12的测试队列中的所有小鼠。
- 当鼠标已经在队列中的最后返回到其家笼中，开始30分钟计时器。在这30分钟内结束，返回在队列中的所有小鼠的食物和水，然后返回他们的殖民地里的动物。
- 连续两晚，重复此过程中，每一个测试天每只动物的试验，直到在队列中的所有老鼠都达到了定义的学习标准，直到预定的Ñ赭测试试验发生。鼠标被列为学到的迷宫时，它可以执行与0或1的错误（S），连续两个试验任务。在相同的顺序在连续试验测试小鼠。
3。代表性的成果：
学习（达到标准）的天数，可以分析和比较不同群体之间在一个特定的研究（图2A和3A）。此外，一个学习型指数（学习的比例），迷宫收购的特点，可以评估在第4天测试期间（图2B和3B）。学习指数是正确的路径段数的比例总数的路径段走遍每个审判。平均学习指数应约0.5试验1，当老鼠是第一次接触时的迷宫，一个偶然的机会导航。学习指数升幅接近1和试验2和说明4之间，学习是发生。男性C57Bl/6NCr在图2中，青年（2月）和老龄化（24个月）的小鼠进行了培训长达15试验拉什利迷宫。 7.2中了解到，年轻老鼠迷宫（± 1.5）D.相比之下，老化的动物了11.7（± 2.1）d达到标准。老化C57Bl/6NCr小鼠有一个强烈的趋势，需要更长的时间来学习的迷宫（[T（23）= 1.59，P = 0.056];单尾t检验，先验假设天的学习时间较长老龄化小鼠）。当学习指数的计算方法，这两个年龄组，从试验2 4（主要效果显着的时间，P <0.001），通过学习指数稳步上升。然而，有年轻的C57小鼠和旧的C57小鼠（年龄，P = 0.58的主要作用）之间的学习指数无显着差异。
图3是有代表性的研究背景应变的影响，对学习行为的研究。年轻男性C57Bl/6NCr的数据，如图所示。 2，现在比较年轻CRL的数据：的CD - 1（ICR）BR小鼠的CD - 1，莫4-5]。 CD - 1小鼠的经验教训4.5拉什利三迷宫（± 1.4）D，然而，有天的菌株之间没有显着差异，学习（图3A; [T（18）= 1.328，P = 0.20];尾t检验）。相比之下，检查的学习，而所有的动物导航一审偶然的迷宫，CD - 1小鼠学习的任务更加迅速（应变，P <0.001的主要作用）的指数显示，。 CD - 1小鼠在学习指数显着增加，在临床试验中2至4 C57Bl/6NCr小鼠相比，说明了这一点。有趣的是，如果继续在达到标准之外的迷宫训练的CD - 1小鼠，他们表现出的行为表明过度训练（图4）这是在下面详细讨论。
图1：拉什利三迷宫死胡同CUL - DE - SAC的迷宫区，仅用于演示目的是在这个图中的红色。基地和武器的实际迷宫纯色（插图）。迷宫是按比例绘制（文字尺寸）。
图2：在2和24月龄的雄性C57Bl/6NCr小鼠第三拉什利迷宫性能拉什利三迷宫被用来评估年轻（2个月）和老龄化（24个月）的男性C57Bl/6NCr小鼠的学习路线。测量的参数是：（一 ）标准，鼠标运行连续两晚0错误或1个错误的迷宫所需的天数天;及（b）学习指数，正确的四个爪子手臂条目的数量作出与拉什利三迷宫测试1-4天的手臂条目总数。每组动物的数量为N = 10 2月龄和24月龄小鼠N = 15。
图3：拉什利第三年轻的男性C57Bl/6NCr和CD - 1小鼠的迷宫性能拉什利三迷宫是用来评估路线，在2个月大的C57Bl/6NCr和4-5个月大的CD - 1小鼠学习。测量的参数是：（一 ）标准，鼠标运行连续两晚0错误或1个错误的迷宫所需的天数天;及（b）学习指数，正确的四个爪子手臂条目的数量作出与拉什利三迷宫测试1-4天的手臂条目总数。每组动物的数量，N = 10 C57Bl/6NCr和N = 10，CD - 1小鼠。统计意义：* P <0.05，** P <0.01与C57Bl/6NCr小鼠。
图4：拉什利III在4-5个月大的雄性CD - 1小鼠的迷宫性能拉什利三迷宫 。是用来评估十个4-5月龄雄性CD - 1小鼠连续15天的学习路线。测量参数分别为：（一）每天的错误的数量，与定义到一条死胡同的尽头囊区的四个爪子入境或旅行的迷宫已经走过手臂错误;及（b）所花费的时间在每天的迷宫。该标准是达到一天是用红色箭头表示。
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Discussion
最常用的啮齿类动物的行为测试，以评估学习和记忆Morris水迷宫和恐惧空调2变种。这些测试依赖于视觉或听觉线索的学习和厌恶的刺激（如，水，电击）激励动物完成的任务3。在啮齿类动物老化，老化人类感官的方式随着时间的推移下降。几个背景的小鼠株失去他们的听力或白内障的发展，因为他们的年龄，死亡率23.5 h禁水后已被证明在小鼠增加，因为他们4岁。因此，在这些更广泛的应用测试性能的变化可能是难以解释的老化啮齿类动物。
拉什利三迷宫最初是由卡尔拉什利在1929年5。拉什利使用这种范式搜索内存在使用皮质lesioning技术的皮质engram。我们略微修改了原来的迷宫，允许其广泛的适用性涉及老化的啮齿类动物的研究。我们已经消除食品线索的迷宫导航和证明，伪家笼环境提供足够的动力，以年轻和衰老小鼠导航的迷宫 1 。其他研究者还使用一种食物颗粒奖励，以方便学习拉什利三迷宫7。视觉线索导航，在Morris水迷宫和巴恩斯圆形迷宫要求，一直降到最低2,6,8。老鼠不被剥夺其体重的90％的食品，如径向迷宫，Y -迷宫和T - 迷宫任务2,9-10几个变化需要。相反，食物和水是动物的自由采食，只是删除每个测试通常在积极的黑暗阶段进行的测试试验前30分钟。食物30分钟后返回队列的最后一个鼠标，已完成了任务，是脱离伪家笼返回时间，以免作为完成任务的公开奖励。更重要的是，整个队列的食物和水不可用4-5 h，每试验期间不应超出。此外，代表不同的实验组的小鼠应在同一晚上一起测试。
拉什利三迷宫的模块化允许旨在检验学习保留的不同方面的修改。例如，在收购发生在一个特定的配置迷宫，一旦收购是建立，迷宫可以旋转，使小鼠必须要完成的任务，即在相反的方向转动，老鼠会右转开始框成功采集过程中的迷宫，但学习（召回）的灵活性，可以通过旋转，使老鼠必须左转为成功导航开始框的迷宫测量。在测试过程中的其他变化包括建立学习的时间期限内（一般为14天），然后让几个星期的延迟间隔测量后保留迷宫学习。保留的时间间隔，需要通过试点工作建立和study-/strain-dependent。往往是更长的保留时间间隔较长的培训班。拉什利三迷宫手术本身进行修改，包括增加气味的线索或噪声刺激提供额外的动力，为成功的迷宫导航。如应激应激可应用在不同的时间之前，期间或收购后进行调查状态依赖的学习和记忆。
在实施拉什利三迷宫时要考虑的一个重要因素是训练间隔时间。可用株自交系和繁殖力凌驾鼠标瑞士韦伯斯特C57BL / 5和BXD重组自交系鼠标将达到14天以内的学习条件。一些菌株，特别是CD - 1小鼠，经过短短7天达到标准。过度训练对小鼠的某些菌株产生在迷宫中的异常行为，其中小鼠将开始显示在每试验和探索迷宫的时间作出的错误的数量平稳较快增长。图4是在4-5个月大的雄性CD - 1小鼠过度训练的代表。迷宫的第一次接触到后，我们学院每个鼠标每个审判15分钟的截止期。 15分钟后，鼠标是通过迷宫领导伪家笼，一次已经达到了15分大关的错误是不计算在内。如果需要通过迷宫，达到学习标准后，率领几个老鼠在一个队列，或在一个更大的研究，这可能是过度训练的指示。为了规避与过度训练的问题，并缩短整体测试时间，我们只有有限的收购阶段，在一些研究中的试验和平均指数从第三次和第四次试验的学习确定一个学习的得分。这种学习分数可以比较到位天学习。
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Disclosures
所有的行为协议是由美国宾夕法尼亚州立大学机构动物护理和使用委员会批准。有没有财务披露报告。
Acknowledgments
用于这些实验的拉什利三迷宫建添Bowmaster，保罗Corman，巴里Dutrow，瑞安Jabco，从宾夕法尼亚州立大学物理系机店和蒂姆Treaster。作者想感谢Shoba Belegundu女士，女士塔拉Chrzanowski，女士和亚历山德拉刘易斯协助执行在图2-4中所提出的实验。 Walter先生杰克逊在本议定书的准备提供宝贵的意见。这项工作是从美国国立精神卫生研究所（MH064756 MH077978到玛）的资金支持。内容完全是作者的责任，并不一定代表的国家精神健康或美国国立卫生研究院研究所的官方意见。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Lashley III maze | PSU Physics Machine Shop | N/A | Maze must be custom-built, not commercially available |
References
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