Summary
Fareler
Abstract
Richard Morris 1981 7 yılında su labirenti tasarlanmış, çoğu davranış çalışma sıçanlarda yapıldı. Bununla birlikte, fare genetik daha iyi anlaşılmasını giderek daha önemli hale gelmektedir fare yol açtı. Ama araştırmacılar mutant farelerin bazı suşları onlar Morris su labirenti 11 test zaman pasif yüzen ya da dalış gibi sorunlar eğilimli olduğunu bulmuşlardır. Bu onların doğal yaşam dikkate şaşırtıcı oldu; fareler Orta Asya kuru alanlarda gelişti ise sıçan, (klasik, "kanalizasyon sıçan") doğal yüzmek.
Bu sorunların üstesinden gelmek için, sığ su fareler için kaçış motivasyon sağlamak için yeterli uyarıcı olacağını kabul edildi. Bu aynı zamanda bir havlu ile küçük yaratıklar kurutma ve sonra fareler ile çok daha ciddi bir sorundur hipotermi, önlemek için ateşli bir kurtarma odasına koyarak sorunları önleyeceğini, bir fare hacmi yüzey alanının büyük oranı yapar bu phızlı ısı kaybına articularly savunmasız.
Diğer bir faktör öğrenmeyi kolaylaştırmak için, daha doğal bir kaçış stratejisi kullanılabilir mi oldu. Suya düşmek ve sahil güvenlik uzak yüzmek hayvanlar genleri aktarmak için olası olduğundan, hayvanların su kütlesi kenarına yüzmek için doğal bir eğilim gelişmiştir. Onların gelişmiş davranış tam tersi - Morris su labirenti, ancak bunların labirentin merkezine doğru gizli bir platforma yüzmek gerekir. Bu nedenle kürek labirent düzeneğin kenarına kaçış birleştirmek gerekir. Bu özellik, nispeten olmayan caydırıcı sığ su kullanımı ile birleştiğinde, Russell ve Burch 8 "3 Rs" olan "Sadeleştirme" yönü temsil ediyor.
Labirent tasarım Çeşitli çalışılmıştır; ortak bir özelliği, suyun cihaz arasında transparan duvarın delici bir tüp aracılığıyla olduğu zaman sığ (2 cm derinliğinde) ve kaçış oldu. Diğer tüp ("yanlış çıkışŞu anda bir onikigen (12-taraflı) labirent 12 ile Oxford, kullanımda s ") da duvarları etrafında yerleştirildi ancak bu kapalı bloke edildi. labirentin içinden Kullanıcılar tüm yanlış çıkar ve tek gerçek çıkış aynı görünüyordu. olduğu doğru / yanlış çıkar köşelerde ayarlayın. yeni bir gelişme olarak şeffaf bir kürek Y-labirent başarılı bir şekilde test edilmiştir.
Introduction
Morris ve Barnes Labirentler
Deneysel psikoloji başlangıçlar, hayvan öğrenme çalışmaları labirentine büyük ölçüde yararlanmıştır bu yana, genellikle opak ahşap veya metalden yapılmış. Aslında esas olan deneyci o / o bir hayvan görsel veya pozisyon ayrımcılık öğretiminde başarılı olduğunu düşündüm, sıçan ya da fare vardı; Kaçınılmaz olarak, kemirgenler olağanüstü koku alma yetenekleri nedeniyle, bunları kullanarak birçok çalışma bir ölçüde tehlikeye edildi sorunu çözmek için koku alma kullanarak. Bu hipokampus lezyonu olan sıçanlarda 2002 4 ayrıntılı olarak ele mekansal referans bellek görevleri gerçekleştirebilirsiniz olup üzerinde tartışma ile güzel örneği. Esasen, David Olton ve arkadaşları, ayrı radyal labirent erken iş gelen, her zaman sistematik olarak labirentine döndürülmüş sahip görünmüyor. Bu muhtemelen e yapılan koku ipuçları ile, görev çözme hipokampal lezyonlanan hayvanlar yol açtıach kol farklı. Oxford'da, bir (doğal olarak) kör fare bir kez altı-kollu radyal labirent gözlendi. Bu başlangıç kolu sola ve sağa döndü. Sonra merkezine geçti ve karşı kol seçti. Daha sonra her zaman doğru dönüm bir kalıplaşmış stratejisi içine düştü, ama oraya giren ilk kolunun temel yeniden karşılaşıldığında, o reddetti ve bir sonraki kol taşındı sonra (~ 0.2 sn) ona hissetmenize bir anlık aldı. Lezyon herhangi bir engel olsa bile tek bir ziyaret koku bilgi hatırlanacak olabilir, her zaman baited aynı kol ile statik bir labirent üzerinde tekrar tekrar deneme üzerinde test ödül ve öğrenme ile güçlü koku derneklere yol açacak açıktır kolayca oluşacak tamamen mekansal öğrenme.
Bu gibi sorunlar 7 onun su labirenti geliştirmek Morris için teşvik edildi, su sabit lokalize koku ipuçları sağlayacak değil.
Çocuk havuzu aslında gelenek arasında bir melezMorris 7 ve kuru Barnes 1 labirent tarafından tasarlanan tional su labirenti. Morris su labirenti olarak, derin suda hayvan yüzer, hangi gelen labirent merkezine doğru yer biraz batık platformu kapsayan sığ suya kaçış. Barnes labirent, hayvanın altına yerleştirilmiş bir kutu için bir kaçış sunar, bunlardan sadece biri çevresi boyunca çıkış delikleri ile birlikte bir (kuru) dairesel bir platform üzerine yerleştirilir.
Transgenik farelerin bazı suşları orantısız numaraları Morris labirentte doğru yüzmeye başarısız olunca motivasyon sorunları ortaya çıktı bir kaçış olarak kürek kullanımı rapor. Ya daldı ya da pasif olarak 11 süzülüyor. Bu bir stres ile ilgili yanıtı temsil edebilir bu yana, kürek derinliğe kadar su azaltarak gerçekten yaptım bu sorunun, üstesinden gelmek için yeterli olabilir gerekçeli edildi. Ayrıca, daha çok bir platform kapsayan sığ suda daha, aparatın yan tarafına bir kuru tüp kaçmasına izin vermek için karar verildi. Bubir daha "doğal" kaçış tepki olacak ve Morris labirent içinde ilk öğrenme bir çok usul olduğu için, testin mekansal bileşeni artıracak, hayvanların ilk önce labirentin duvarları boyunca yüzmek için onların doğuştan eğilimi aşmak gerekir mekansal öğrenme başlayabilirsiniz.
Barnes labirent de yeterince dairesel platformu 10,11 kaçmak için motive olmamak hayvanlardan muzdarip olabilir.
Protocol
1. Oxford Paddling Havuzları
Çocuk havuzu izleyen üç tasarımları, Mk 1-3 göre yapılmıştır. Tüm Akrilik veya şeffaf akrilik plastik şeffaf duvarlarla çevrili bir beyaz (kendi kaçınmayla geliştirmek için) temel, bulunan sığ (2 cm) su kullanır. Bu onları ayarlamak doğru / yanlış çıkar var. Gerçek çıkış açık ve içinde fare ile temizlenebilir siyah plastik bir boruya katıldı ise yanlış çıkar, siyah boyalı ahşap fişleri ile tıkalı olan. Fare daha sonra hızlı ve atravmatik boru içinde iken kendi ana kafesine döndürülür. Çocuk havuzu ilk yayınlanmasından sonra, bu evde kafes dönmek de Lashley III labirent 2 öğrenmek için etkili bir motivasyon olduğu bildirilmiştir.
20-25 ° C'lik su kullanılır. 20-21 ° C idealdir değil, bir fareler daha yüksek sıcaklıklarda daha az motive görünüyor görülmüştür.
içerik "> ilk labirent 5 daire oldu. Ancak, bazen fareler (özellikle hipokampus lezyonları olanlar) açık çıkış tüpü fark değil gibi gözüküyor. bir sekizgen tasarım, köşelerinde yerleştirilen çıkış tüpleri ile çekmek amacıyla farelerin dikkat, büyük ölçüde bu sorunu iyileştirilemez. Ancak, şans performansta hata oranı 12-tüp yuvarlak tasarımı ile 6/trial aksine, 4/trial olacaktır. Bu nedenle onikigen havuzu şimdi 11 yanlış ve 1 kullanılır gerçek çıkış duvarları birleşme tarafından yapılan açılarda ayarlayın.1.1. Evrim ve kürek havuzları özellikleri
Mk 1: 12 doğru / yanlış çıkar (Şekil 1) ile çapında bir dairesel havuz 85 cm.
Mk 2: köşelerinde yer alan 8 doğru / yanlış çıkar çapında bir sekizgen havuzu 86 cm.
Mk 3: 12 doğru / yanlış çıkış ile 120 cm çapında mısır geçen bir onikigen (12 taraflı) havuzuers (Şekil 4).
Yukarıdaki tüm olarak (ve Y-labirenti kürek aşağıya bakınız) çıkış boruları 40 mm çapında idi. Ancak, zaman zaman fareler bu girmek için isteksiz, ve iyi yanıt edildikten sonra Y-labirent kontrol performansı bazen dip olacağını hissetti edildi. 40 mm çok oldu, bu nedenle, ve, onlar (JOVE yayın bkz. "farelerde burrowing, yuva inşaat ve istifleme Değerlendirilmesi") burrowing cihazı nasıl girdiğini kolayca dikkate de Barnes labirentinde çıkış delikleri 50 mm çapında olduğunu, bu kabul edildi küçük. Bir test altı C57BL / 6 farelerinin ev kafesinde yapılmıştır. Küçük tüpler biraz caydırıcı olsaydı (Onlar evde kafes içinde test yapıyor, muhtemelen stres cihazı bir parça daha burada düşük olduğu gibi evde kafes içinde 40 mm tüpler girmek için daha hazır görünüyor yapmak, giriş farklılıkları minimize edecek ) daha muhafazakar test edin. İki 40 mm boru ve iki 50 mm tüpler bir de yere yerleştirildidesen alternatif. Olarak tahmin, 40 mm (9 girişleri) 50 mm borular (28 kayıt) daha fazla girişleri vardı. Bu nedenle deneme testleri 50 mm çıkış tüpleri ile Y-labirent yeni üzerinde planlanmaktadır, bu başarılı olursa onikigen havuzu ve Y-labirent kürek üzerinde eski 40 mm tüpler yeni 50 mm yenileri ile değiştirilecektir.
Çocuk havuzu olarak, Y-labirent ve mekansal yenilik Y-labirent kürek fare aygıtının şeffaf duvarları görür oda ipuçları dayanarak, tüm mekansal testler, oda iyi ayırt edici ipuçları (örneğin raflar ile döşenmiş olmalıdır dolaplar, duvarlarda siyah plastik şekiller).
2. Paddling Pool çalışan
- Çevre üzerinde dört pozisyon biri bakan havuzu (9, kaçış tüp 6 saat ise 12 veya 3 salon) ortasına bir fare yerleştirin. Yerleştirme yarı-rasgele, üç ardışık denemeler azami aynı yönde olabilir. Bu, uygulamada elde etmek zor olabilir gibi, çünküöğrenme fareler onlar kuyruk tarafından havuza indirdi olarak doğru çıkışa doğru kendilerini yönlendirmek eğilimi devam eder. Onlar güçlü Bunu yaparsanız hiçbir girişimde onlar sadece öğrenme gösteriyorlar yana, planlanan konuma onları zorlamak için yapılmalıdır.
- Onlar sadece su üstünde zaman onları serbest bırakmak, gibi o zaman düşmesi ve anında artık tutuluyor olduğunu biliyorum. Yavaş yavaş kendilerini serbest ve bu ilk oryantasyon bozabilir mücadele onları neden serbest. Bu da-Y-labirenti kürek için de geçerlidir.
- Maksimum deneme süresi 60 saniyedir. Fareyi sonra kaçmaya başarısız olursa, kendin temizle Perspex kürekler bir çift, 30 x 20 cm her ölçüm kullanarak çıkmak için bunu yol. Ve hatalar: Alınan önlemler çıkış bulmak için zaman (başın tüm tüp içinde tanımı) bulunmaktadır. Hatalar bir tüp (gerçek çıkış dahil) bir kafa boyu içinde geliyordu olarak tanımlandı. Giriş olmadan, gerçek çıkış tarafından yakın geçen, genellikle i oluşurnfrequently ilk birkaç denemeden sonra. Bir durumda bu bir sorun olduğunu yapılabilir rağmen orada etrafında bir çıkış olduğunu bilmiyorum çünkü, alternatif bir görünüm uzaysal algı bozulmuş fareler bunu olmasıdır. Kontroller biliyorum, ve bu nedenle daha tam olarak araştırmak yok. 11 hata / deneme bir tavan çok fazla çarpık veri önlemek için, analizde hata sayısını uygulanmaktadır. Bu mekansal engelli farelerde bulunan varlık açık karşı azaltmak olacaktır, yani muhafazakar bir ölçüsüdür. 60 saniye içinde çıkmak ulaşmak için başarısız Fare bu deneme için 11 hataların bir puan atanır. Yani 60 sn kez her zaman 11 hatalar var.
3. Y-labirent Paddling
Çocuk havuzu prosedürü kolaylaştırmak ve bir Y-labirent deneme karar verildi cihazları, kürek havuzları ile aynı esaslara göre ameliyat için. Cihaz şeffaf polistiren veya Akrilik yapılmış üç kollar, her biri 30 oluşmaktadırx 8 x 20 cm. Bu, beyaz bir baz (Şekil 7) üzerine monte edilir. Beyaz zemin rengin kaçınmayla üst düzeye çıkarmak için seçilmiş ve böylece sığ (2 cm derinlik) kaçış teşvik edildi. Su labirentinde olarak, tek bir doğru çıkış, diğer iki kol labirent (Şekil 8) içerisinden aynı görünüm yanlış çıkışları sonlandırma vardır.
Kürek Y-labirent Running
Merkezinden uzağa bakan, kapalı kollardan birine sonunda bir fare yerleştirin. Başlangıç noktası olarak seçilen kolların dizisi bir yarı-rasgele bir sekans tarafından tanımlandığı gibidir; aynı konumda, ve sol ve sağ kolların eşit sayıda olan en fazla üç ardışık denemeler. Her deneme 60 sn sürer. Fareyi bu süre içinde (çıkış tüp içinde bütün kafa) çıkmak şeffaf Akrilik bir parça yardımı ile kol girmek için teşvik etmek için başarısız olursa. Çıkış kol baz Akrilik tarafından engellendi ve izin fare tek başına çıkış bulur, busağ tüp içine iterek daha iyi öğrenme teşvik etmelidir. Ama bu fare 15 sn sonra borunun içine isteksiz ise için başvurulması gerekebilir. Çıkmak için toplam zaman tedbirleri ve hata sayısını (tüm vücut hariç kuyruk kör bir kol girer) alın.
Kürek Y-labirent Puanlama
Fareyi <60 saniyede çıkış bulur ve kör silah girdi ve / veya eğer çıkış 60 içinde bulunamazsa, hataları atılan ile, kör kollarına herhangi bir giriş yapan ilk olarak bir: doğru bir deneme iki tanımı vardır sn. Bu analiz kol kayıtlarında hata ile hareket başlatmak için hataları boşa çıkarıcıdır. İkinci olarak, bilişsel yetenek vurgulayan bir deneme analiz fare 60 saniye içinde başlangıç kolu bırakmadı tüm çalışmalarda, her bir fare için, hariç yapılabilir (yani tüm 0 +60 puan silin) sonra doğru% hesaplama Kalan denemeler.
4. -Y-labirenti iki tipKombine
1. Cihaz
Bir kürek Y-labirent oluştururken, bunun bir (kuru) mekansal yenilik bellek deneyi 6 (Şekil 13) olarak çalıştırılması sağlamak için iki kapı dahil etmek yararlıdır. Opak bir giyotin kapı test örnekleme fazında diğer iki kolun bir mühür sokulabilir ise şeffaf bir giyotin kapı çıkış kolun uç duvarındaki çıkış deliği kapsar. Bu kapılar için koşucular onlar potansiyel kaçış yolları görünür, çünkü aksi takdirde onların dikkatini başka yöne olabilir, farelerin ulaşılabilecek değil önemlidir. İdeal olarak labirent duvarın üstünden 7 cm aşağı uzanmalıdır.
2. Set-up
Y-labirentin katında ahşap yonga yatak malzemesi ince bir (0.5 cm) katmanı yerleştirin. Bu bireysel fareler için iki test faz arasında dağıtılır ve farenin arasındadır. En iyi uygulama için, koku çevreye mo yapmak içinDeney başlamadan önce birkaç dakika için ilk karşı sonraki fareler, yer bir veya labirent olmayan iki deneysel fareler için benzer yeniden.
3. Prosedür
Şeffaf kapı ile bloke opak kapı ve çıkış deliği tarafından bloke çıkış kolu, başlangıç kol fare yerleştirin (labirentin olmayan iki çıkış silah biri) ve 5 dakika boyunca keşfetmek için izin verir. Daha sonra, çıkarın her üç silah erişim sağlamak için opak kapı yükseltmek, başlangıç kolunda değiştirin ve 2 dakika için gözlemlemek. Giriş sayısı not edin ve zaman her kolunda geçirdi. Kontrol fareler, ilk iki kol hatırlıyorum, ve daha önce ulaşılmaz kolunda daha fazla zaman harcamak gerekir.
Representative Results
Hipokampal lezyonlar büyük ölçüde çocuk havuzu 5 öğrenme zarar. Y-labirent bir kürek kullanarak, bir yaşa bağlı açığı 10 ve 14 gösterildiği, ancak 3 aylık Tg2576 fareler (amiloid aşırı ifade bir model). Edilmiştir Yaşlı (21 ay) kontrol fareler de kötü 3 gerçekleştirilir. Y-labirent kuru çalışan bir mekansal yenilik bellek deney glutamat reseptör-A (Glur-A) AMPA reseptör alt birimlerinin 9 nakavt ile farelerde bozukluğu saptandı.
Şekil 1.. Dairesel Mk 1 çocuk havuzu bir fare.
Şekil 2.. Fare çocuk havuzu çıkışında tüp bulur.
Şekil 3 "src =" / files/ftp_upload/2608/2608fig3.jpg "/>
Şekil 3. Çıkış borusu içine kaçan fare. Tüp daha sonra labirent kopuk ve fare ile evde kafes döndürülür.
Şekil 4. Onikigen çocuk havuzu bir fare.
Şekil 5. Bir fare bir yanlış çıkış yaklaşırken bir hata işlemek üzere.
6 Şekil. Fare burnu yanlış bir çıkış kafa en mesafesinde geliyor gibi bir hata kararlıdır. Gerçek çıkış bağlı çıkış tüpü ile, onun sağ etmektir.
Şekil 7. Y-labirent bir kürek.
Şekil 8. Y-labirentin çıkış kolu sonu Detay. Sığ bir U-şeklinde oluğu uç duvarındaki çıkış deliği ile birleştirilebilir. Bu yukarıdaki resimde destek aşağıda gösterilen çıkış borusu, destekler. Çıkış borusu kendi ev kafesine geri fare çekmek için destek çıkarılabilir. Tüm silah kaçış sağlamak için içine yuvarlak bir delik kesim olan bu set-up ama sadece bir kol uç duvar ile donatılmıştır.
Şekil 9. Y-labirent kürek bir çıkmaz sokağa bir fare.
Şekil 10. Fare çıkış tüp bulur.
Şekil 11. Y-labirent kürek kaçan olan bir fare, kendi ana kafesine geri bekler.
Şekil 12. Fare genellikle kendi yakın ev kafesine geriye dönük ise tüp kalmak için güvenilemez.
Şekil 13. Mekansal bir yenilik Y-labirent yapılandırma ile Y-labirent bir kürek birleştiren. Opak bir giyotin kapı bir kol proksimal sonunda bir slayt eklenir ve şeffaf bir giyotin edilirçıkış deliği kapalı kapı fitilleri.
Discussion
Sonuç olarak, kürek fareler için bir genel etkili motivasyon gibi görünüyor, ve derin su yüzme ile ilgili stres önler. Yol uzunluğu ve Morris su labirentinde kaçış zaman önlemler aksine, hipokampal lezyon fareler için kürek havuzda hata oranı eğitim süresi 5 sabit kalmıştır, bu nedenle bu gibi zaman veya yol kaçmak için karşı mekansal bellek saf bir ölçü, temsil fareler görevin konumsal olmayan elemanları hakkında bilgi sahibi olmak azalma hem de boyu,. Hataları önlem engelli (örneğin hipokampal lezyonlanan) fareler ve kontroller arasında fark daha büyük bir büyüklüğü sağlar.
Orijinal yayında, prob testleri fareler gerçekten mekan hissi 5 kullanıyormuş kontrol etmek için yapılmıştır. Probe 1, labirent döndürülmüş 120 oldu ° ama kaçış tüp coğrafi konumu eğitim olarak aynı kaldı. Performans hemen hemen değişmeden kalmıştır. Probe 2, Morris labirent standart yok testine benzer, çıkış tüpü engellendi. Çıkış tüp daha önce bulunduğu labirent, eğitim kadranda harcanan zaman, kontrol fareler için 50%, hipokampal lezyonlar ile fareler için% 25 oldu. Çıkış tüpün pozisyonu değiştirildi bir üçüncü prob testte, kontrol tekrar orijinal eğitim kadranda daha fazla zaman geçirdi. Bu prob testleri fareler intramaze ipuçlarını kullanarak değildi doğruladı ama labirent dış laboratuvarda mekan hissi tarafından destekli. Intramaze ipuçlarının etkisi bu eksikliği Barnes labirent üzerinde bir avantaj çocuk havuzu koyar.
Biz kürek labirentine sıçanlarda denemedim rağmen 20-25 daha su soğuk yapmak için bir avantaj olabilir, ancak, bu, mümkün olabilir ° C normal Morris labirent kullanılan. Vücutlarında suya olmaz Bununla birlikte, bu olumsuz refah etkileri olmamalıdır.
Disclosures
Çıkar çatışması ilan etti.
Acknowledgments
Oxford Üniversitesi Açık Erişim finansman sağlamak için Wellcome Trust. Robert Deacon Wellcome Trust hibe WT084655MA tarafından finanse edilen Oxford Oxion grubunun bir üyesidir.
References
- Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psychol. 93, 74-104 (1979).
- Blizard, D. A., Cousino Klein, L., Cohen, R., McClearn, G. E. A Novel Mouse-Friendly Cognitive Task Suitable for Use in Aging Studies. Behav. Genetics. 33, 181-189 (2003).
- Deacon, R. M. J., Cholerton, L. L., Talbot, K., Nair-Roberts, R. G., Sanderson, D. J., Romberg, C., Koros, E., Bornemann, K. D., Rawlins, J. N. P. Age-dependent and -independent behavioral deficits in Tg2576 mice. Behav. Brain Res. 189, 126-138 (2008).
- Deacon, R. M. J., Bannerman, D. M., Kirby, B. P., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Effects of cytotoxic hippocampal lesions in mice on a cognitive test battery. Behav. Brain Res. 133, 57-68 (2002).
- Deacon, R. M. J., Rawlins, J. N. P. Learning impairments of hippocampal lesioned mice in a paddling pool. Behav. Neurosci. 116, 472-478 (2002).
- Dellu, F., Mayo, W., Cherkoaoui, J., Le Moal, M., Simon, H. A two-trial memory task with automated recording: study in young and aged rats. Brain Res. 558, 132-139 (1992).
- Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presences of local cues. Learn. Motiv. 12, 239-260 (1981).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. The principles of humane experimental technique. , Methuen. London. (1959).
- Sanderson, D. J., Gray, A., Simon, A., Taylor, A. M., Deacon, R. M. J., Seeburg, P. H., Sprengel, R., Good, M. A., Rawlins, J. N. P., Bannerman, D. M. Deletion of glutamate receptor-A (GluR-A) AMPA receptor subunits impairs one-trial spatial memory. Behav. Neurosci. 121, 559-569 (2007).
- Sunyer, B., et al. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in the mice. Protocol Exchange. , (2007).
- Wahlsten, D., Rustay, N. R., Metten, P., Crabbe, K. C. In search of a better mouse test. TINS. 26, 132-136 (2003).
