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Behavior

마우스의 물 미로 시험의 얕은 물 (패들링) 변종

doi: 10.3791/2608 Published: June 3, 2013

Summary

마우스

Abstract

리차드 모리스 1981 년 7 자신의 물 미로를 고안 할 때, 대부분의 행동 연구는 쥐에서 이루어졌다. 그러나 마우스 유전학의 더 큰 이해가 점점 더 중요 해지고 마우스되었다. 그러나 연구진은 돌연변이 생쥐의 일부 변종들은 모리스 물 미로 11에서 테스트했을 때 수동적으로 떠 나 다이빙 같은 문제에 쉽게 무너지는 것으로 나타났다. 이것은 그들의 자연 서식지를 고려 놀라지이었다 생쥐는 중앙 아시아의 건조 지역에서 진화 반면 쥐 (고전, "하수도 쥐") 자연적으로 수영.

이러한 문제를 극복하기 위해, 그것은 얕은 물이 생쥐 탈출 동기를 부여하는 충분한 자극이 될 것이라는 점을 고려되었다. 이것은 또한 수건의 작은 생물을 건조하고 쥐보다 훨씬 더 심각한 문제가 저체온증을 방지하기 위해 가열 복구 챔버에서 그들을 퍼팅의 문제를 피할 것이다, 마우스 볼륨 표면적의 큰 비율을 만든다 그것은 P빠른 열 손실 articularly 취약.

또 다른 고려 사항은 학습을 촉진하기 위해, 더 자연스러운 탈출 전략을 사용할 수 있는지 여부이다. 물에 떨어져 해안의 안전에서 멀리 수영 동물이 자신의 유전자에 통과 할 가능성이 있기 때문에, 동물은 물이 몸의 가장자리에 수영하는 자연적인 경향을 진화했다. 그들의 진화 동작 정반대 - 모리스 물 미로는, 그러나, 그들이 미로의 중심을 향해 숨겨진 플랫폼에 수영을해야합니다. 따라서 얕은 미로 장치의 가장자리로 탈출을 통합해야한다. 이 기능은 상대적으로 비 혐오 얕은 물의 사용과 함께, 러셀과 버치 8 "3 루피"의 "세련"측면을 구현.

미로 디자인의 다양한 종류가 시도되었다; 일반적인 기능은 물이 장치의 투명한 벽을 관통 튜브를 통해이었다 항상 얕은 (2cm 깊이) 탈출이었다이었다. 다른 튜브 ( "잘못된 종료현재 dodecagonal (12면) 미로는 12로, 옥스퍼드 셔 (주)의 사용의 ")는 또한 벽 주위에 배치했지만 이들 전원이 차단되었다. 미로의 내부에서 모든 거짓 종료되고 하나의 진정한 출구가 같은 모습을.입니다 참 / 거짓 종료 모서리에서 설정합니다. 최근 개발에 투명한 얕은 Y-미로가 성공적으로 테스트되었습니다.

Introduction

모리스와 반즈 미로

실험 심리학의 시작은, 동물의 학습 연구는 미로에 크게 의존하고 있기 때문에, 일반적으로 불투명 한 나무 또는 금속의 건설. 사실 주로하고 실험 그가 / 그녀가 동물에게 시각적 또는 위치에 차별을 교육에 성공했다고 생각했을 때, 쥐 또는 마우스가 있었다; 필연적으로, 설치류의 특별한 후각 능력으로 인해, 그들을 사용하여 많은 연구가 어느 정도 손상되었다 문제를 해결하기 위해 후각을 사용. 이 해마의 병변과 쥐 2002 년 4에서 자세히 논의 공간 참조 메모리 작업을 수행 할 수 있는지 여부에 논란 대명사 있습니다. 기본적으로, 다윗 Olton와 동료 떨어져 방사형 미로와 초기 작품에서 항상 체계적 미로를 회전하도록 나타나지 않습니다. 이 아마도 전자 한 냄새 신호에 의해 작업을 해결하는 해마 lesioned 동물을 주도ACH 팔 독특한입니다. 옥스포드에서 (자연적으로) 블라인드 마우스를 한 번 여섯 팔 방사형 미로에서 관찰되었다. 그것의 시작 팔을 좌우 아닙니다. 그런 다음 중앙을 넘어 반대 팔을 선택했다. 이후 항상 우회전의 틀에 박힌 전략으로었지만 그것을 입력 한 첫 번째 암의 기초를 다시 만날 때, 그것을 거부하고 다음 팔에 이동 한 후 (~ 0.2 초) 그것을 냄새 순간을했다. 병변이 어떤 방해도 하나의 방문에 후각 정보 기억 될 수 있다면, 그것은 항상 미끼 같은 팔 정적 미로에서 반복 실험을 통해 테스트를하면 보상과 학습 강한 후각 협회로 이어질 것이 분명하다 쉽게 발생합니다 순수 공간 학습.

이와 같은 문제는 7 그의 물 미로를 개발하는 모리스 자극이었다; 물이 일정한 지역화 된 후각 신호를 제공하지 않습니다.

얕은 수영장은 기본적으로 tradi 사이의 하이브리드모리스 7과 건조 반즈 1 미로에 의해 설계 tional 물 미로. 모리스 물 미로에서 깊은 물에있는 동물 수영은 어떤의 미로 중심을 향해있는 약간 물속에 잠긴 플랫폼을 덮고있는 얕은 물에 탈출. 반즈 미로에서, 동물은 아래에 배치 상자 탈출을 제공합니다 하나만의 주변 주변에 출구 구멍 (건조) 원형 플랫폼에 배치됩니다.

형질 전환 생쥐의 일부 변종의 불균형 번호는 모리스 미로에서 제대로 수영을 실패했을 때 동기 부여가 문제를 발생 탈출로 얕은의 사용은 보도했다. 그들 중 다이빙 또는 수동적으로 11 떴다. 이 스트레스 관련 반응을 나타낼 수 있기 때문에, 그것은 얕은 깊이로 물을 줄이는 것이 참으로했던이 문제를 극복하기 위해 충분하다 권유 하였다. 또한 오히려 플랫폼을 포함하는 얕은 물보다는, 장치의 측면에서 설정 건조한 튜브에 탈출을 허용하기로 결정했습니다. 이더 "자연"탈출 반응, 그리고 모리스 미로의 초기 학습의 많은 절차이기 때문에, 테스트의 공간 구성 요소를 증가시킬 것, 동물이 먼저하기 전에 미로의 벽을 따라 수영하는 타고난 경향을 극복해야 공간 학습을 시작할 수 있습니다.

반즈 미로도 충분히 순환 플랫폼에게 10,11을 탈출하기 위해 동기 부여를하지 않는 동물로부터 고통을 수 있습니다.

Protocol

1. 옥스포드 패들링 풀

얕은 수영장은 세 가지 연속적인 디자인, 막 1-3에 따라 만들어졌다. 모든 방풍 또는 명확한 아크릴 플라스틱으로 만든 투명한 벽으로 둘러싸인 흰색 (그 aversiveness을 향상시키기 위해)베이스에 포함 된 얕은 (2 CM) 물을 사용합니다. 이들은 그들에 설정된 참 / 거짓 종료해야합니다. 진정한 출구가 열려 있고 안쪽에 마우스를 제거 할 수있는 검은 플라스틱 파이프에 가입 반면 거짓 종료는 검은 색 페인트 나무 플러그에 의해 폐색되어 있습니다. 마우스는 다음 신속하고 atraumatically 관내 동안의 홈 케이지에 반환됩니다. 얕은 수영장의 첫 번째 출판 후에는 홈 케이지로 돌아도 Lashley III의 미로 2 학습을위한 효과적인 동기라고보고되었다.

20-25의 물 온도는 ° C가 사용됩니다. 20-21 ° C에 이상적이며 일부 마우스는 높은 온도에서 덜 동기를 보인다 있다고 지적하고있다.

내용은 "> 첫 번째 미로 5 원형이었다. 그러나, 때때로 마우스 (특히 해마 병변을 가진 사람들은) 오픈 출구 관을 통지하지 나타납니다. 팔각형 디자인, 모서리에 배치 출구 튜브를 유치하는만큼 생쥐의 관심은 크게이 문제를 개량. 그러나 기회의 성능에 오류 비율이 12 튜브 원형 디자인 6/trial 대조적으로, 4/trial 될 것입니다. 따라서 dodecagonal 풀은 현재 11 거짓과 1 사용 진정한 출구 벽의 접합에 의해 각도에서 설정합니다.

1.1. 진화와 얕은 풀의 특성

막 1 : 12 참 / 거짓 종료 (그림 1) 직경 원형 수영장 85cm.

막 2 : 모서리에 설정된 8 참 / 거짓 종료와 직경 팔각형 수영장 86cm.

막 3 : 12 참 / 거짓 출구에 직경 120 센티미터 옥수수에서 설정 dodecagonal (12면) 수영장ERS (그림 4).

위의 모든 (및 Y-미로 얕은, 아래 참조) 출구 관 40 mm 직경이었다. 그러나 때때로 마우스가 이러한 입력하기를 꺼려했고, 그들이 잘 응답 된 후에 Y-미로의 제어 성능이 가끔 찍어 것이 감지되었다. 40mm는 너무했다 따라서, 그리고 그들이 (주피터 출판물을 참조하십시오 "생쥐 굴, 둥지 건설 및 비장을 평가")내는 장치 입력 방법을 쉽게 생각 또한 반스 미로에서 출구 구멍 50 mm 직경 있는지, 그것은 간주 작은. 시험은 6 C57BL / 6 마​​우스의 홈 케이지에서 실시되었다. 작은 관이 약간 혐오한다면 (그들은 너무 가정 케이지에서 테스트를하고, 아마도 스트레스 장치의 조각보다 여기에 더 낮은 상태로 가정 케이지 40mm 튜브를 입력 할 더 많은 준비를 보인다는 만들기 항목의 차이를 최소화 할 수 ) 더 보수적 테스트합니다. 두 개의 40mm 튜브와 두 개의 50mm의 튜브의 바닥에 배치패턴을 번갈아. 예상대로, 40mm (9 항목) 50mm 이상 관 (28 개 항목)에 더 많은 항목이 있었다. 따라서 파일럿 테스트는 50mm 출구 튜브와 Y-미로 새에 계획되어있다;이 성공하면 dodecagonal 수영장, Y-미로 얕은에 오래 된 40mm 관은 새로운 50mm 것들로 대체됩니다.

얕은 수영장으로, Y-미로 공간 참신 Y-미로 얕은 마우스가 장치의 투명한 벽을 통해 보는 방 단서에 의존하는 모든 공간 테스트입니다, 객실은 물론 특유의 단서 (예 : 선반, 함께 제공되어야한다 찬장, 벽에 검은 색 플라스틱 모양).

2. 얕은 수영장을 실행

  1. 주변 4 개의 위치 중 하나에 직면 수영장 (9, 탈출 관 6시 방향에있는 경우 12 3시)의 중앙에 마우스를 놓습니다. 위치는 반 무작위, 3 개의 연속적인 시험의 최대는 같은 방향으로 할 수 있습니다. 이것은 실제로 달성하기 어려울 수 있습니다으로 인해학습 쥐들이 꼬리 풀에 내려대로 올바른 종료를 향해 자신을 찾으시는 경향이 진행됩니다. 그들은 이러한 기능을 수행 할 경우에는 시도들은 단순히 학습을 입증되기 때문에, 계획된 위치로 그들을 강제로 이루어지지해야한다.
  2. 그들은 단지 물 위에있을 때 그들을 해제 등 그때 그들은에서 삭제하고 즉시 그들은 더 이상 유지하지 않습니다 것을 알고있다. 천천히 그들에게 스스로를 해방하는이 초기 방향을 손상 할 수 있습니다 어려움을 겪고 그 결과를 발표. 이것은 또한 Y-미로 얕은 적용됩니다.
  3. 최대 시험 길이는 60 초입니다. 마우스가 그때까지 탈출에 실패 할 경우, 수동으로 명확한 방풍 충격기의 커플 30 X 20cm에 대한 각 측정을 사용하여 출구로 안내합니다. 및 오류 : 취한 조치는 출구를 찾을 시간 (머리의 튜브 내에서 정의)입니다. 오류가 튜브 (실제 출구를 포함)에서 머리의 길이를 내오고로 정의 하였다. 입력하지 않고, 실제 출구 가까이에 전달 일반적으로 i를 발생nfrequently 처음 몇 재판 후. 경우는이 문제가 있음을 만들 수 있지만, 그들이 거기에 주변에 출구가 모르기 때문에, 다른 뷰는 공간 인식에 손상 쥐가이 작업을 수행 할 것입니다. 컨트롤은 알고있다, 따라서 더욱 완벽하게 조사 않습니다. 11 오류 / 시험 천장이 너무 많이 왜곡의 데이터를 방지하기 위해, 분석 오류의 수에 부과됩니다. 이 공간적으로 손상 쥐에서 발견되는 적자에 대한 완화시킬 즉, 그것은 보수적 인 조치입니다. 60 초 이내에 출구에 도달하는 데 실패 마우스는 그 시험 11 오류의 점수가 할당됩니다. 그래서 60 초 시간은 항상 11 오류가 있습니다.

3. Y-미로 패들링

얕은 수영장 절차를 간소화하고 그것을 Y-미로 실험을하기로 결정했다 장치는 얕은 수영장과 같은 원칙에 따라 작동합니다. 장치는 투명한 폴리스티렌 또는 방풍 유리로 만들어진 세 개의 팔, 각각 30으로 구성X 8 X 20cm. 이 흰색베이스 (그림 7)에 장착된다. 흰색은 바닥 색상의 aversiveness을 극대화하기 위해 선택하고 그래서 얕은 (2cm 깊이)에서 탈출을 장려 하였다. 물 미로와 같이 단 하나의 진정한 출구가 다른 두 팔 미로 (그림 8) 내부에서 동일하게 거짓 종료의 종료와 함께있다.

얕은 Y-미로를 실행

중심에서 멀리 직면 폐쇄 무기 중 하나의 끝에 마우스를 놓습니다. 시작 위치로 선택 팔의 순서는 반 임의의 순서로 정의됩니다, 같은 위치, 왼쪽 또는 오른쪽 팔의 같은 숫자 세 개 이상 연속 실험. 각 시험은 60 초 동안 지속됩니다. 마우스가이 시간 내에 (출구 관에서 전체 머리) 종료가 투명 방풍의 조각의 도움으로 팔을 입력하도록 유도하는 실패합니다. 출구 팔의 기본은 방풍에 의해 차단을 허용하는 마우스 자체 출구를 발견입니다;이오른쪽 튜브에 밀어보다 더 나은 학습을 장려해야한다. 하지만이 마우스가 15 초 후에 튜브를 입력하기를 꺼려하는 경우에 의지해야 할 수 있습니다. 종료 총 시간의 측정 및 오류의 수 (전신 제외 꼬리 장님 팔 입력)를보십시오.

얕은 Y-미로 득점

마우스가 <60 초에서 출구를 찾아 장님 팔이 입력 및 / 또는 경우 출구 60에서 찾을 수없는 경우 오류가 득점 되 고, 장님 팔에 아무 항목도하지하는 첫째 하나 올바른 재판의 두 가지 정의가있다 초. 이 분석은 팔 항목의 오류가 움직이기 시작하는 실패를 혼동. 둘째,인지 능력을 강조하는 시험 분석은 마우스가 60 초 이내에 시작 팔을 남기지 않았습니다 모든 시험은, 각 마우스를 제외하여 수행 할 수 있습니다 (즉, 모든 0 +60 점수 삭제) 다음의 올바른 %를 계산 남은 시험.

4. Y-미로의 두 가지 유형결합 된

1. 기구

얕은 Y-미로를 구축 할 때, 그것이 (건조) 공간 참신 메모리 실험 6 (그림 13)로 실행 할 수 있도록 두 개의 문을 통합하는 데 유용합니다. 불투명 단두대 문이 테스트의 샘플링 단계에서 다른 두에서 한 팔의 밀봉 삽입 할 수 있지만 투명 단두대 문, 출구 팔의 끝에 벽에 출구 구멍을 다룹니다. 그것은이 문을 주자들이 잠재적 인 탈출 경로를 표시하기 때문에 그렇지 않으면 그들의 관심을 전환 수 있으므로, 마우스의 이동할 수없는 것이 중요합니다. 이상적으로 그들은 미로 벽의 상단에서 7cm를 확장해야합니다.

2. 셋업

Y-미로의 바닥에 나무 칩 침구 소재의 얇은 (0.5 cm) 레이어를 놓습니다. 이것은 각각의 마우스에 대한 두 개의 테스트 단계 사이, 배포,와 마우스 사이입니다. 모범 사례를 들어, 후각 환경 MO를 만들기 위해실험이 시작되기 전에 몇 분 동안 첫 번째 대 이후의 마우스, 장소 하나 또는 미로 않은 두 생쥐 실험 비슷 다시.

3. 순서

투명 문에 의해 차단 불투명 문 및 출구 구멍에 막혀 출구 팔, 시작 팔 마우스를 놓습니다 (미로의 두 비 종료 무기 중 하나)과 5 분 동안 탐색 할 수 있습니다. 그런 다음 제거 세 가지 무기에 대한 액세스를 허용 불투명 문을 올리고 시작 팔 교체하고 2 분 정도를 관찰합니다. 항목의 번호를 기록하고 시간은 각 팔을 보냈다. 컨트롤 마우스는 처음 두 팔을 기억하고 이전에 액세스 암에 더 ​​많은 시간을 할애해야한다.

Representative Results

해마 병변은 크게 얕은 수영장 5에서 학습 손상. Y-미로 얕은 사용하여 나이에 따라 적자는 10, 14에서 설명하지만 3 개월 이전 Tg2576 마우스 (아밀로이드을 통해 표현의 모델). 한 세 (21 월) 컨트롤 마우스는 제대로 3 수행. Y-미로 건조에서 실행 공간 참신 메모리 실험 글루타민산 염 수용체 (GluR-A) AMPA 수용체 소단위 9 녹아웃 생쥐의 손상을 밝혔다.

그림 1
그림 1. 원형 막 1 얕은 수영장에서 마우스입니다.

그림 2
그림 2. 마우스 얕은 수영장의 출구 관을 찾습니다.

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그림 3. 출구 관으로 탈출 마우스입니다. 관은 그 미로에서 분리하고 마우스의 홈 케이지에 반환됩니다.

그림 4
그림 4. dodecagonal 얕은 수영장에서 마우스입니다.

그림 5
그림 5. 마우스가 거짓 출구에 접근 오류를 커밋하는 방법에 대한.

그림 6
그림 6. 마우스의 코가 거짓 출구의 머리의 거리에 온다 오류가 최선을 다하고 있습니다. 실제 출구 연결된 출구 관과 더불어 그것의 오른쪽에 있습니다.


그림 7. Y-미로 얕은.

그림 8
그림 8. Y-미로의 출구 팔 끝의 세부 사항입니다. 얕은 U 자형 저점은 결국 벽에 출구 구멍을 인접. 이 위의 그림에서 지원 아래 그림과 출구 관을 지원합니다. 출구 관의 홈 케이지에 다시 마우스를 취할 수있는 지원에서 제거 할 수 있습니다. 모든 팔은 탈출을 허용하는 그것으로 원형 구멍 컷이이 셋업 만 한 팔 끝 벽 장착되어 있습니다.

그림 9
그림 9. Y-미로 얕은의 막 다른 골목에서 마우스입니다.

그림 10 그림 10. 마우스 출구 관을 찾습니다.

그림 11
그림 11. Y-미로 얕은에서 탈출 한 마우스, 자신의 홈 케이지에 반환 될 때까지 기다립니다.

그림 12
그림 12. 마우스는 일반적으로 그들은 자신의 근처의 홈 케이지에 다시 진행되는 동안 관에서 숙박에 의존 할 수 있습니다.

그림 13
그림 13. 공간 참신 Y-미로 구성 Y-미로 얕은 결합. 불투명 단두대 문은 한 팔의 근위 끝에 슬라이드에 삽입하고, 투명 단두대됩니다출구 구멍 오프 도어 패킹.

Discussion

결론적으로, 얕은 쥐에 대한 일반적으로 효과적인 동기 것, 그리고 깊은 물에서 수영과 관련된 스트레스를 피할 수 있습니다. 경로 길이와 모리스 물 미로 탈출 시간 측정과는 달리, 해마 lesioned 생쥐의 얕은 수영장에서 오류 비율이 연수 기간 5 걸쳐 일정하게 유지되므로이는 시간이나 경로를 탈출 반대 공간 메모리의 순수한 측정을 나타냅니다 마우스가 작업의 비 공간적 요소와 익숙해지는 감소로 모두 길이. 오류 법안은 또한 장애 (예를 들면 해마 lesioned) 마우스와 컨트롤 사이의 차이보다 크기를 제공합니다.

원래 발행물에서 프로브 테스트는 마우스가 진정으로 공간적 단서는 5를 사용 하였다 있는지 확인하기 위해 실시되었다. 프로브 1, 미로 회전 120 ℃에서 만 탈출 튜브의 지리적 위치는 훈련과 같은 남아 있었다. 성능은 거의 변화가 없었다. 프로브 2, 모리스 미로의 표준 멸종 시험과 유사한 출구 관이 차단되었습니다. 출구 관이 이전 위치한 미로의 교육 사분면에 소요 된 시간은 대조군 50 %, 해마 병변을 가진 마우스는 25 %였다. 출구 관의 위치가 변경되는 세 번째 프로브 테스트, 컨트롤이 다시 원래의 교육 사분면에 더 많은 시간을 보냈다. 이 프로브 테스트는 마우스 intramaze 큐를 사용하지 않은 것을 확인하지만, 미로 외부 실험실에서 공간적 단서에 의해 유도 하였다. intramaze 큐의 영향력이 부족 바네스 미로를 통해 장점에 얕은 수영장을 넣습니다.

우리는 얕은 미로에있는 쥐를 시도하지 않은하지만이 20-25보다 물 추운를 만들 수있는 장점이 될 수도 있지만, 이것이 가능할 수 있습니다 ° C 정상적으로 모리스 미로에 사용됩니다. 그들의 시체가 물에 잠겨되지 않습니다 때문에 그러나,이 부작용 복지 영향이 없어야합니다.

Disclosures

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

Acknowledgments

옥스포드 대학의 오픈 액세스 자금을 제공하는 웰컴 트러스트 (Wellcome Trust). 로버트 집사는 Wellcome 트러스트 부여 WT084655MA에 의해 자금 옥스포드 OXION 그룹의 구성원입니다.

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마우스의 물 미로 시험의 얕은 물 (패들링) 변종
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Deacon, R. M. J. Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice. J. Vis. Exp. (76), e2608, doi:10.3791/2608 (2013).More

Deacon, R. M. J. Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice. J. Vis. Exp. (76), e2608, doi:10.3791/2608 (2013).

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