Lage-stress Route leren met behulp van de Lashley III Maze in Muizen
Summary
De Lashley III doolhof is een route-learning taak die niet afhankelijk is van aversieve stimuli of visuele cues. Het is dus een zeer aantrekkelijke optie voor het evalueren van leren en geheugen, vooral in ouder worden muizen of anderszins waar stress is een overweging.
Abstract
Veel gedrag testen ontwikkeld om leren en geheugen bij knaagdieren te evalueren, met name muizen, vertrouwen op visuele cues, voedsel en / of water ontbering, of andere aversieve stimuli om taak overname te motiveren. Als dieren leeftijd, zintuiglijke modaliteiten verslechteren. Bijvoorbeeld, het ontwikkelen van vele stammen van muizen horen tekorten of cataract. Veranderingen in de sensorische systemen die nodig zijn om muizen te begeleiden tijdens taak overname aanwezig potentieel verwart bij het interpreteren van veranderingen in het leren van veroudering dieren. Bovendien is het gebruik van aversieve stimuli om dieren te motiveren om taken te leren is potentieel verstorende bij het vergelijken van muizen met differentiële gevoeligheid voor stress. Het minimaliseren van dit soort verstorende factoren, hebben we een aangepaste versie van de Lashley III doolhof. Dit doolhof is gebaseerd op de route leren, waarbij muizen leren om een doolhof navigeren via herhaalde blootstelling onder lage belasting omstandigheden, bijv. donkere fase, geen eten / water ontbering, totdat ze navigeren een pad vanaf de start locatie naar een pseudo-home kooi met 0 of een fout (en) op twee opeenvolgende proeven. We classificeren dit als een low-stress-gedrag-test, omdat het niet afhankelijk van aversieve stimuli om de verkenning van het doolhof en het leren van de taak te stimuleren. Het apparaat bestaat uit een modulair start box, een vier-armige doolhof lichaam, en een doel box. Aan het eind van het doel box is een pseudo-kooi die bedden vergelijkbaar met die gevonden in het huis van het dier kooi en is specifiek voor elk dier voor de duur van de doolhof testen bevat. Het is al eerder aangetoond dat deze pseudo-kooi voldoende te belonen aan muizen geeft motiveren om te leren het doolhof navigeren<sup> 1</sup>. Hier presenteren we de visualisatie van de Lashley III doolhof procedure in het kader van de evaluatie van leeftijd-gerelateerde verschillen in leren en geheugen in muizen, samen met een vergelijking van leergedrag in twee verschillende achtergrond stammen van muizen. We hopen dat andere onderzoekers geïnteresseerd zijn in de beoordeling van de gevolgen van de vergrijzing of stress kwetsbaarheid bij muizen zal dit doolhof een aantrekkelijk alternatief voor gedragstesten dat meer stress leertaken en / of visuele aanwijzingen te betrekken overwegen.
Protocol
Discussion
De meest gebruikte knaagdieren gedragstesten om te leren en geheugen te beoordelen zijn de Morris water maze en varianten van vreesconditionering 2. Deze tests vertrouwen op visuele of auditieve signalen om te leren en aversieve stimuli (bijvoorbeeld water, footshock) voor dieren te motiveren om de taken te voltooien 3. Bij veroudering knaagdieren, zoals bij veroudering mensen, zintuiglijke modaliteiten verloop van tijd afnemen. Verschillende achtergrond stammen van muizen verliezen hun gehoor of d…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De Lashley III doolhof gebruikt voor deze experimenten werd gebouwd door Tim Bowmaster, Paul Corman, Barry Dutrow, Ryan Jabco, en Tim Treaster van de Pennsylvania State University Physics Department Machine Shop. De auteurs willen graag aan mevrouw Shoba Belegundu, mevrouw Tara Chrzanowski, en mevrouw Alexandra Lewis bedanken voor de hulp bij het uitvoeren van de experimenten die in de figuren 2-4. De heer Walter Jackson waardevolle feedback in de voorbereiding van dit protocol. Dit werk werd ondersteund door de financiering van het National Institute of Mental Health (MH064756 en MH077978 naar AMA). De inhoud is uitsluitend de verantwoordelijkheid van de auteurs en niet noodzakelijkerwijs het officiële standpunt van het National Institute of Mental Health en de National Institutes of Health.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Lashley III maze | PSU Physics Machine Shop | N/A | Maze must be custom-built, not commercially available |
References
- Blizard, D. A. Return to home cage’ as a reward for maze learning in young and old genetically heterogeneous mice. Comparative Med. 56, 196-201 (2006).
- Crawley, J. N. . What’s wrong with my mouse?: Behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice. , (2007).
- Blizard, D. A., Klein, L. C., Cohen, R., McClearn, G. E. A novel mouse-friendly cognitive task suitable for use in aging studies. Behav. Genet. 33, 181-189 (2003).
- Warren, J. Appetitive learning by old mice. Exp. Aging Res. 12, 99-105 (1986).
- Lashley, K. Brain mechanisms and intelligence: A quantitative study of injuries to the brain. , (1929).
- Barnes, C. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psych. 93, 74-104 (1979).
- Matzel, L. D. Individual differences in the expression of a general learning ability in mice. J. Neurosci. 23, 6423-6433 (2003).
- Brandeis, R., Brandys, Y., Yehuda, S. The use of the Morris water maze in the study of memory and learning. Int. J. Neurosci. 48, 29-69 (1989).
- Hepler, D. J., Wenk, G. L., Cribbs, B. L., Olton, D. S., Coyle, J. T. Memory impairments following basal forebrain lesions. Brain Res. 346, 8-14 (1985).
- Sci, B. e. h. a. v. B. r. a. i. n. . 2, 313-313 (1979).
