Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

استخدام صندوق لغز كوسيلة لتقييم فعالية إثراء البيئة

Published: December 29, 2014 doi: 10.3791/52225
Automatic Translation
1, 1,2, 1, 1
1Discipline of Physiology, University of Sydney, 2Bosch Animal Behavioural Facility, University of Sydney

Introduction

تخصيب البيئي (EE) يمكن تعريفها بأنها المناطق المحيطة بها التي تقدم الحيوانات مع زيادة فرصة للتفاعل الاجتماعي، النشاط الحركي، وزيادة التحفيز الحسي من عادة من ذوي الخبرة في environment.EE المختبر القياسية وقد تبين أن تؤثر على الدوام سلوك الحيوانات، وبذلك حول التغييرات مثل الحد من الإجهاد والنشاط المتعلقة القلق 8-10، وتحسين الأداء في مهام التعلم والذاكرة 8،11، وقت مبكر من بداية التنسيق الحركي والنشاط الاستكشافي 11، والتغيرات في رعاية الأمومة 8 وكذلك مقاومة المواد المسببة للإدمان 12- 15. وعلاوة على ذلك، تم كشف EE للتخفيف من آثار الاضطرابات العصبية، وتأخير ظهور وخفض شدة الأعراض في النماذج الحيوانية من هنتنغتون 1-4،16 والشلل الرعاش ومرض 17 18 مرض الزهايمر.

هذه التغييرات مجلس النوابتتصل مع التعديلات التشريحية والجزيئية هو معروف EE للحث جميع أنحاء الدماغ. الحيوانات التي تربى في بيئات غنية من المراحل الأولى من التنمية وتبين عدد لا يحصى من التغيرات العصبية، بما في ذلك زيادة الوزن الدماغ وسمك القشرية، شجيري المتفرعة 9،2-22 وكثافة متشابك 23. EE يمكن أن يغير كلا من مستوى وتوقيت عامل النمو التعبير 9،24-30، وهو ما ثبت للمساهمة في تسريع تطوير الحسية 25،26،28،29، 30 ذاكري، وكذلك الدوائر المحرك 31،32.

وقد كشف العمل السابق في النتائج الأوقات متناقضة عند التحقيق في تأثير EE، دون الأخذ بعين الاعتبار أنواع مختلفة من الحيوانات والبيئات المستخدمة في الدراسات الفردية 9،24،27،30. حاليا، ليس هناك مهمة متسقة وبسيطة السلوكية التي يمكن استخدامها لقياس فعالية مختلف نماذج EE في سلالات مختلفة والمواصفاتالمنشأ من الحيوانات.

وقد تم تصميم هذه المهمة صندوق لغز بمثابة اختبار بسيط لتحديد المشكلة الأم الحيوان وحل القدرة 7. مطلوبة الحيوانات وضعها في منطقة مفتوحة لإزالة المواد التي تقع داخل فتحة صغيرة من أجل الوصول إلى غطت المنطقة / المأوى عرقلة. يعطى كل موضوع ثلاث تجارب مع نفس العرقلة من أجل تقييم ثلاث سمات المعرفية المختلفة. المحاكمة الأولى غلة مؤشر أساسي من حل مشكلة القدرة الكامنة أو الأم. المحاكمة الثانية، تشغيل في نفس اليوم، ويعطي بعض المؤشرات على قدرة الحيوان إلى تحسين وبالتالي تعزيز استراتيجيات لإزالة انسداد محددة. المحاكمة الثالثة، التي أجريت في اليوم التالي، توفر نظرة ثاقبة على قدرة هذا الموضوع إلى الاحتفاظ بها وأذكر الحل علمت لهذه المهمة.

الدافع من أجل حل هذه "الألغاز عرقلة" من قبل الحيوانات يمكن أن تختلف، ويحتملويجسد الرغبة الفطرية لتجنب الحقول المفتوحة والبحث عن ملجأ، فضلا عن محرك الأصيل في استكشاف المناطق المحيطة بها 6،7. والعديد من السائقين السلوكية المحتملة الكامنة وراء الرغبة في حل لغز صندوق يوحي بأن تشارك مناطق مختلفة من الدماغ في التوسط أداء المهمة. وقد أظهرت الأعمال السابقة أن في نماذج الفئران من مرض انفصام الشخصية، وتشارك في قشرة الفص الجبهي وكذلك الحصين في الحصول على هذه المهمة 5. وقد كشفت دراسة آفة في الفئران أيضا عدد كبير من مناطق الدماغ تشارك في أداء صندوق لغز، بما في ذلك مختلف النوى المهادية، ما تحت المهاد، والمخيخ، والهياكل الحوفي. معا، وهذه النتائج تشير إلى أن الانخراط في حل هذه المشكلة المهمة ينطوي على مجموعة من الهياكل العصبية المرتبطة الوظيفة الإدراكية.

وقد استخدم في الإطار لغز بنجاح لتقييم قدرة الفئران حل المشكلة، وكذلك العجز المعرفي التي أظهرتها منماذج البول الفصام 5-7. وقد تبين الأداء على المهمة أن تكون متسقة للغاية، وترتبط بشكل جيد مع نتائج الاختبارات السلوكية المعرفية الأخرى 6. وكان الهدف من هذا العمل وبالتالي على التكيف مع مهمة صندوق لغز لتصبح وسيلة بسيطة وموثوق بها لتحديد فعالية EE.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

بيان الأخلاق: تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة الأخلاقيات الحيوان من جامعة سيدني ويتفق مع مجلس البحوث الطبية في أستراليا المبادئ التوجيهية الوطنية للصحة و. تم تنفيذ الإجراءات على الفئران C57 / BL6J التي كانت تربى في جامعة سيدني بوش القوارض مرفق. وتم إيواء جميع الفئران في غرفة واحدة كاف التهوية في 21 ° C درجة الحرارة المحيطة على ضوء الظلام دورة 12 ساعة مع أضواء على الساعة 0600 ساعة في أقفاص التهوية بشكل فردي مع libitum الإعلانية الحصول على الغذاء الجاف والماء. تم تعيين الإناث في وقت متأخر من الحمل بشكل عشوائي لظروف السكن القياسية أو المخصب للبيئة.

1. السكن (مستويات التخصيب):

  1. الحصول على 4 في وقت متأخر من الحمل الكبار إناث الفئران. عشوائيا تعيين 2 إلى حالة القياسية ووضع كل منهم في ماوس نظيفة قفص القياسي (الأبعاد الكلية 391 X 199 × 160 ملم) تحتوي على واحد القباني الماوس الأحمر. للشرط المخصب، ضع ريماining 2 الفئران في قفص نظيفة الجرذان الحجم واحد (الأبعاد الكلية 462 X 403 X 404 مم).
  2. في قفص تخصيب، وضع مجموعة متنوعة من الكائنات المصممة لزيادة التحفيز الحسي والحركي (مثل دوران العجلات، المحفزات البصرية، كرات القطن المعطرة، وشرائط الفيلكرو).
  3. كل 2 إلى 3 أيام تنتقل هذه الكائنات حوالي داخل القفص. تحديث أي التي دمرت.
  4. على الفطام في 21 يوما بعد الولادة، والحيوانات الجنس والمكان إلى بين الذكور والإناث السكن المنفصل بما يتفق مع الظروف البيئية وأثيرت فيها. للشرط المخصب ضمان أن هناك ما بين 3 و 10 الفئران في قفص مع 2 و 5 الفئران لمعيار. بدء اختبار السلوكي مرة واحدة تصل إلى مرحلة البلوغ الحيوانات (12-14 أسبوعا من العمر).

2. البناء من صندوق لغز

  1. الحصول على 6 قطع من الاكريليك الأبيض (أو غيرها من المواد غير المسامية): واحد 750 × 280 ملم، وهما 280 × 250 ملم، وهما 750 × 250 ملم، واحد 150 × 280 مم (انظر الشكل 1).
  2. الحصول على قطعة واحدة من الاكريليك الأسود 280 × 250 ملم، مع قطع 40 × 40 مم افتتاح مربع إلى جانب واحد من هذه القطعة (انظر الشكل 1).
  3. تجميع الإطار لغز على النحو التالي: استخدام قطعة مم 750 × 280 كما في الجزء السفلي من مربع، استخدم 280 × 250 ملم القطع كما نهايات مربع، و750 × 250 ملم القطع كما جانبي منطقة الجزاء.
  4. قياس 150 ملم في خانة واحدة من نهاية، ووضع قطعة أسود الاكريليك عبر مربع بحيث يقسم الى قسمين مقصورات (واحدة كبيرة، واحدة صغيرة) مع تدفق الافتتاح مع الجزء السفلي من مربع.
  5. خذ 150 × 280 ملم قطعة من الاكريليك الأبيض ووضعه على قمة مقصورة أصغر من مربع التأكد من أنها تغطي هذه المنطقة تماما، وتوفير "الهدف مربع" غرفة مظلمة. يضعوا هذه القطعة من الاكريليك للجسم من مربع الرئيسي بواسطة مفصلات، أو ترك تتردد في إزالتها تماما خلال الاختبار السلوكي.
  6. يستغرق 3 قطع من الاكريليك (ثلاثة 4 × 120 مم) والانضمام لتقديم "ش حالات العسر الشديداد "القناة.

الشكل (1)
الشكل 1: رسم تخطيطي للمهمة صندوق اللغز. في الإطار لغز هو مربع الاكريليك تتكون من مساحة الحقل المفتوح (600 × 280 ملم) ومنطقة محمية الهدف مربع (150 × 280 ملم)، وقياس 750 × 280 مم في كل شيء. A 40 × 40 مم افتتاح ضمن التقسيم (الرمادي) التي تفصل بين المنطقتين يسمح الحيوانات للوصول إلى منطقة المرمى مربع مغطاة من حقل مفتوح. تم حظر هذا الافتتاح مع العوائق التي يصعب على نحو متزايد لإزالة كما تقدم الاختبار. الحيوانات تخضع لبروتوكول لمدة خمسة أيام، ويتألف من أربعة شروط انسداد مع ثلاث محاكمات لكل حالة.

3. الجري من المهام صندوق لغز

  1. تنظيف شامل في الإطار لغز مع 70٪ كحول. كرر هذه الخطوة بين كل الحيوانات التي تم اختبارها.
  2. وضع نظيفة القباني الماوس الأحمر داخل المرمى مربع ARعصام للصندوق لغز، واستبدال غطاء على مربع الهدف.
  3. إذا كان هناك حالة الانسداد التي يجري اختبارها، ضع عرقلة داخل المدخل للمربع الهدف (انظر الشكل 2).
  4. ضع الماوس التي يجري اختبارها في قسم المجال مفتوحا للصندوق لغز، موجهة نحو مربع الهدف، وعلى أبعد حد من مربع الهدف.
  5. تسجيل الوقت الذي يستغرقه لجميع الكفوف أربعة من الحيوان للدخول إلى القسم الهدف مربع من صندوق اللغز.
  6. إذا لم حيوان يدخل مربع الهدف، إنهاء المحاكمة بمجرد الوصول إلى الحد الأقصى الوقت المحدد (انظر الجدول 1).
  7. وبمجرد الانتهاء من المحاكمة، وإزالة الحيوان من الإطار لغز ووضعه في قفص عقد منفصل حتى تبدأ المحاكمة المقبلة. حافظ على وجود فجوة 60-180 ثانية بين التجارب لكل حيوان.
  8. لكل حيوان، نفذ ثلاث محاكمات في اليوم لمدة خمسة أيام متتالية من الاختبار، مع أربعة شروط إعاقة وثلاث محاكمات في كل حالة. ثلاثي الثالثيجب أن آل من حالة الانسداد نظرا تدار دائما في يوم لاحق (انظر الجدول 1).

الجدول 1
الجدول 1: مخطط مهمة صندوق اللغز. يتم تشغيل مهمة صندوق لغز لمدة خمسة أيام، ويتكون من أربعة شروط العرقلة. هناك ثلاث محاكمات في كل من الأيام الأربعة الأولى، واحدة في اليوم الخامس. كل حالة انسداد ثلاثة المحاكمات؛ أول اثنين في يوم واحد، وثالث في اليوم الذي يلي مباشرة. وتهدف المحاكمة الأولى من حالة انسداد لاختبار الأم القدرة على حل المشكلة، المحاكمة الثانية تدرس الاستحواذ المهمة، والتعزيز، ويستخدم المحاكمة الثالثة بمثابة فحص للاحتفاظ حل والتذكير.

الشكل 2
الشكل 2: عرقلةشروط أيون ضمن مهمة صندوق اللغز. الرسوم البيانية التخطيطية من الساحة صندوق لغز والظروف عرقلة المستخدمة في هذه الدراسة. (A) الحالة 0 (C0)، مع عدم وجود انسداد موجودة في المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (ب) الحالة 1 (C1 )، مع "ش شكل" قناة موجودة في المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (C) الحالة 2 (C2)، حيث يتم تعبئة القناة مع المواد الفراش نظيفة. (D) الحالة 3 (C3 )، مع "سد الأنسجة" الحالي ضمن المدخل بين الميدان المفتوح ومجالات الأهداف مربع. (E) الحالة 4 (C4) مع "المكونات رغوة" الحالي ضمن المدخل بين الميدان مفتوح والهدف مربع المناطق. أبعاد الساحة هي حسب المدرجة في طرق والشكل 1.

4. تفسير البيانات

  1. تمثيل البيانات إما الوقت المستغرق لكومأمراض لغة التكلم المحاكمة (بما في ذلك محاكمات باطلة حيث الحيوانات لم إكمال المهمة خلال المهلة المحددة) أو كما عدد من التجارب فارغة.
  2. استخدام التدابير المتكررة ANOVA لتقييم تأثير حالة السكن على الأداء داخل الإطار لغز، مع نوع إعاقة / حالة (C) وعدد المهام (T) العوامل داخل المواضيع ومستوى التخصيب (معيار مقابل المخصب)، وبين المواضيع-عامل .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

النتائج الموصوفة هنا هي عينة تمثيلية، مع بيانات مأخوذة من عدة أفواج تتكون من الفضلات المختلفة. وقد أجريت جميع التجارب السلوكية بين 0700 و 1100 ساعة، مع العشوائية أجل اختبار الحيوانات ضمن فوج. الحيوانات التي تربى في بيئة غنية (ن = 14، 7 من الإناث و 7 ذكور) استغرقت وقتا أقل بكثير في حل المهام عرقلة داخل صندوق لغز من تلك التي أثيرت ضمن بيئة القياسية (ن = 15، 7 الإناث والذكور 8) (انظر الشكل 3) (المتكررة تدابير ANOVA مع البيئة كما بين-المواضيع عامل، F = 19.525، P <0.001). وقد لوحظ هذا التأثير من EE على الأداء داخل التجارب الفردية خلال صندوق لغز، حيث الفئران المخصب المطلوبة وقت أقل إلى حد كبير في حل كل الألغاز عرقلة الفردية، وتميزت بشكل خاص أثناء المحاكمة الأولى من كل شرط (أحادي المتغير ANOVA مع البيئة كما بين -subjects عامل: الشرط 1 المحاكمة 1 (C1T1)، F = 4.308، ص = 0.048. C1T3، F = 4.317، P = 0.047. C2T1، F = 9.466، P = 0.005. C2T2، F = 5.164، P = 0.031. C2T3، F = 7.031، P = 0.013. C3T1، F = 19.979، P = 0.000. C3T2، F = 5.788، P = 0.023. C3T3، F = 4.711، P = 0.039. C4T1، F = 5.094، P = 0.032). أي تأثير من الجنسين (المتكررة تدابير ANOVA مع الجنسين فيما بين-المواضيع عامل، F = 1.827، P = 0.188)، ولا أي تفاعل كبير بين البيئة السكنية والجنس لوحظ (المتكررة تدابير ANOVA مع البيئة والمساواة بين الجنسين فيما بين-موضوعات العوامل، البيئة * الجنس، F = 0.395، P = 0.535).

الشكل (3)
الشكل 3: الفئران المخصب بيئيا حل صندوق لغز أسرع من الحيوانات معيار يضم لغز أداء مهمة مربع من الحيوانات البالغة التي تجمع من الولادة في أي من بيئات غنية أو القياسية، كما يقاس الوقت الذي يستغرقه لجميع الكفوف الأربعة لدخول منطقة المرمى مربع. في ثوان. الحيوانات الرايالحوار الاقتصادي الاستراتيجي في بيئة غنية (الحمراء) حل المهام عرقلة داخل صندوق لغز أسرع بكثير من تلك التي أثيرت في بيئة القياسية (الأزرق) (التدابير المتكررة ANOVA مع البيئة كما بين-المواضيع عامل، F = 19.525، P <0.001). وقد لوحظ تحسن الأداء في المهام لغز عرقلة الفردية للالأفواج المخصب (أحادي المتغير ANOVA مع البيئة كما بين-المواضيع عامل: C1T1 F = 4.308، P = 0.048؛ C1T3، F = 4.317، P = 0.047؛ C2T1، F = 9.466، P = 0.005، C2T2، F = 5.164، P = 0.031؛ C2T3، F = 7.031، P = 0.013؛ C3T1، F = 19.979، P = 0.000؛ C3T2، F = 5.788، P = 0.023؛ C3T3، F = 4.711، P = 0.039، C4T1، F = 5.094، P = 0.032). C0: لا إعاقة. C1: قناة على شكل حرف U. C2: قناة مليئة المواد الفراش. C3: المكونات الأنسجة. C4: المكونات رغوة. C1T1 يشير إلى حالة 1، والمحاكمة 1 الخ (انظر النص). أشرطة الخطأ: الخطأ المعياري للمتوسط ​​(SEM)، إثراء ن = 14 (7 من الإناث و 7 ذكور)، ومعيار ن = 15 (7 إناث و 8 ذكور). *: P <0.05، **: P &# 60؛ 0.01، ***: P <0.001.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وتظهر البيانات المقدمة أن الإطار لغز يمكن استخدامها بشكل فعال لتقييم أثر EE. الفئران التي أثيرت في بيئات غنية استغرق باستمرار وقتا أقل بشكل ملحوظ في حل الألغاز عرقلة داخل هذا الاختبار السلوكي مما فعل الحيوانات التي تربى في ظروف المختبر القياسية. وعلاوة على ذلك، كان هذا الاختلاف الأبرز في المحاكمة الأولى لثلاثة من الشروط الأربعة اختبارها، مما يشير إلى EE له تأثير أكبر على الأم القدرة على حل المشاكل الحيوان، نسبة إلى قدرتها على تعزيز أو الاحتفاظ حلول للمشاكل التي قدمها مهمة .

وتشمل المزايا الرئيسية لصندوق لغز هي تكلفتها رخيصة المواد، والبساطة من حيث البناء والتنفيذ، فضلا عن عدم وجود الحاجة إلى تدريب مسبق من المواضيع التي سيتم اختبارها. وعلاوة على ذلك، فإن هذه الطريقة يمكن تكييفها للاستفادة من مجموعة متنوعة من المواد عرقلة والشروط. على سبيل المثال، تم تعديل البروتوكول المستخدمة هنامن الدراسات السابقة التي استخدمت صندوق لغز لتقييم القدرة المعرفية في مجموعة متنوعة من نماذج الدولة أمراض الفئران 5-7. دراسات أخرى قد استخدمت سابقا الاختلافات في الإطار لغز لتقييم تأثير مضادات الذهان تعزيز المعرفية-33 والتعلم بالملاحظة في هذا الاختبار الساحة 34. وبالتالي فإن الإطار لغز يقدم مهمة السلوكية قادرة على تقييم مجموعة واسعة من التلاعب البيئية والجينية والدوائية، في حين يجري نسبيا من الوقت وفعالة من حيث التكلفة.

هذه المرونة المتأصلة، ومع ذلك، يسلط الضوء على الحاجة إلى العديد من الخطوات الرئيسية لتنفيذ المهمة بنجاح. كما ينطوي على طريقة إزالة العقبات المادية للمن افتتاح معين داخل الساحة الاختبار، والتجارب الأولية لتحديد أي عرقلة الشروط هي مناسبة وقابلة للحل في غضون فترة زمنية محددة من قبل الحيوانات ليتم تقييمها من الأهمية بمكان. وينطبق ذلك بشكل خاص عندما applyiنانوغرام مهمة لتحديد الدور المحتمل لتخصيب اليورانيوم على نماذج حيوانية من الاضطرابات العصبية التي قد تكون خطر شديد 1-4،16،17 القدرات الحركية. وعلاوة على ذلك، يطلب من التجارب متعددة عبر فترات زمنية مختلفة لتقييم شامل للقدرات المعرفية من الموضوعات التي يجري اختبارها. وعلى الرغم من الاستحواذ المهمة والاحتفاظ ترتبط، فإنها يمكن أن تعتبر عمليات منفصلة 35-37. كما النتائج في هذه الدراسة تكشف، اختلافات كبيرة في الأداء يمكن أن تكون أكبر ضمن واحدة من العوامل المقدرة.

على الرغم من أن الكمون كان المقياس الرئيسي المستخدم لمراقبة أداء الحيوان في هذه الدراسة، حيث أن البروتوكول تضمن تسجيل الفيديو من جميع الفئران تشارك في المهمة، فمن الممكن أيضا أن إجراء تحليل أكثر تفصيلا للسلوك داخل جهاز الفحص. تتصرف بالطريقة مواضيع من مجموعات المخصب ومستوى رفعت داخل الساحة، بما في ذلك الطريقة التي نقترب العقبات في EAالمرحلة CH المهمة قد تكشف الاختلافات أبعد من ذلك، أكثر دقة في الأداء بين اثنين من الأفواج 38-43. جنبا إلى جنب مع القدرة على ضبط العقبات التي تحول دون استيعاب الحيوانات التي يجري اختبارها، وصندوق لغز لديه القدرة على توفير وسيلة سريعة ومباشرة من اكتساب نظرة ثاقبة تأثير العوامل البيئية على مجموعة من السلوكيات المعرفية.

على الرغم من أن بسيطة وقوية، وصندوق لغز ليس بديلا لتحليل أكثر دقة للوظائف الادراكية. بدلا من ذلك، فإنه يوفر تقييما مرور الأول-السريع وموثوق بها من حل المشكلة، وكذلك اكتساب مهمة وأذكر أن وينبغي بعد ذلك فحص أكثر دقة باستخدام مهام التعلم التقليدية. لا يمكن المبالغة في أهمية مثل هذا الأسلوب. يمكن مهام التعلم التقليدية تتطلب قدرا كبيرا من المؤالفة والتدريب من الموضوعات قبل أن يتمكنوا من تحقيق نتائج التأويل، والتي قد تؤثر على نفسها 44،45 الأداء. وهكذا،وسيلة فعالة وموثوق بها للحصول على تقييم أولي للوظائف الادراكية التي يمكن تعديلها بسهولة لاحتياجات التجارب الفردية، مثل صندوق لغز، هو مفيد للغاية.

وبالنظر إلى أن وسائل لتخفيف وعكس الأعراض الضارة التي أظهرتها النماذج المعدلة وراثيا من الحالات المرضية ويجري تطوير مستمر 46،47، وسيلة سريعة وموثوق بها لتقييم فعالية التدخلات من منظور سلوكي أمر بالغ الأهمية. البيانات المقدمة هنا يشير إلى أن هذا الإطار لغز هو أداة مفيدة من شأنها أن تمكن هذه التقييمات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Black Acrylic Board 280 x 250 mm with a 40 x 40 mm "door" cut into one side
White Acrylic Board 280 x 250 mm
White Acrylic Board 280 x 250 mm
White Acrylic Board 750 x 250 mm
White Acrylic Board 750 x 250 mm
White Acrylic Board 150 x 280 mm
White Acrylic Board
Underpass 3 pieces of 40 x 120 mm plexiglass or acrylic
Note: If unable to access acrylic board, plexiglass or similar non-porous material will suffice.
Webcam Logitech C210 Fix to roof with electrical tape. Alternatively, use a tripod.
VirtualDub v1.10.4 VirtualDub N/A  Software for recording behaviour videos. Input from webcam.
TopScan v 3.0 CleverSys Inc. N/A  Software for automated top-view tracking and analysis of mouse behaviour. Captured videos are analysed post-hoc.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hockly, E., et al. Environmental enrichment slows disease progression in R6/2 Huntington's disease mice. Ann Neurol. 51, 235-242 (2002).
  2. Spires, T. L., et al. Environmental enrichment rescues protein deficits in a mouse model of Huntington's disease, indicating a possible disease mechanism. J Neurosci. 24, 2270-2276 (2004).
  3. van Dellen, A., Blakemore, C., Deacon, R., York, D., Hannan, A. J. Delaying the onset of Huntington's in mice. Nature. 404, 721-722 (2000).
  4. van Dellen, A., Cordery, P. M., Spires, T. L., Blakemore, C., Hannan, A. J. Wheel running from a juvenile age delays onset of specific motor deficits but does not alter protein aggregate density in a mouse model of Huntington's disease. BMC neuroscience. 9, 34 (2008).
  5. Ben Abdallah, N. M., et al. The puzzle box as a simple and efficient behavioral test for exploring impairments of general cognition and executive functions in mouse models of schizophrenia. Exp Neurol. 227, 42-52 (2011).
  6. Galsworthy, M. J., et al. Assessing reliability, heritability and general cognitive ability in a battery of cognitive tasks for laboratory mice. Behav Genet. 35, 675-692 (2005).
  7. Galsworthy, M. J., Paya-Cano, J. L., Monleon, S., Plomin, R. Evidence for general cognitive ability (g) in heterogeneous stock mice and an analysis of potential confounds. Genes Brain Behav. 1, 88-95 (2002).
  8. Sparling, J. E., Mahoney, M., Baker, S., Bielajew, C. The effects of gestational and postpartum environmental enrichment on the mother rat: A preliminary investigation. Behav Brain Res. 208, 213-223 (2010).
  9. Turner, C. A., Lewis, M. H. Environmental enrichment: effects on stereotyped behavior and neurotrophin levels. Physiol Behav. 80, 259-266 (2003).
  10. Turner, C. A., Lewis, M. H., King, M. A. Environmental enrichment: effects on stereotyped behavior and dendritic morphology. Dev Psychobiol. 43, 20-27 (2003).
  11. Turner, C. A., Yang, M. C., Lewis, M. H. Environmental enrichment: effects on stereotyped behavior and regional neuronal metabolic activity. Brain Res. 938, 15-21 (2002).
  12. Simonetti, T., Lee, H., Bourke, M., Leamey, C. A., Sawatari, A. Enrichment from birth accelerates the functional and cellular development of a motor control area in the mouse. PLoS One. 4, e6780 (2009).
  13. El Rawas, R., Thiriet, N., Lardeux, V., Jaber, M., Solinas, M. Environmental enrichment decreases the rewarding but not the activating effects of heroin. Psychopharmacology (Berl). 203, 561-570 (2009).
  14. Solinas, M., Chauvet, C., Thiriet, N., El Rawas, R., Jaber, M. Reversal of cocaine addiction by environmental enrichment). Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 17145-17150 (2008).
  15. Solinas, M., Thiriet, N., Chauvet, C., Jaber, M. Prevention and treatment of drug addiction by environmental enrichment. Progress in neurobiology. 92, 572-592 (2010).
  16. Solinas, M., Thiriet, N., El Rawas, R., Lardeux, V., Jaber, M. Environmental enrichment during early stages of life reduces the behavioral, neurochemical, and molecular effects of cocaine. Neuropsychopharmacology. 34, 1102-1111 (2009).
  17. Kondo, M., et al. Environmental enrichment ameliorates a motor coordination deficit in a mouse model of Rett syndrome--Mecp2 gene dosage effects and BDNF expression. Eur J Neurosci. 27, 3342-3350 (2008).
  18. Faherty, C. J., Raviie Shepherd, K., Herasimtschuk, A., Smeyne, R. J. Environmental enrichment in adulthood eliminates neuronal death in experimental Parkinsonism. Brain Res Mol Brain Res. 134, 170-179 (2005).
  19. Gortz, N., et al. Effects of environmental enrichment on exploration, anxiety, and memory in female TgCRND8 Alzheimer mice. Behav Brain Res. 191, 43-48 (2008).
  20. Bennett, E. L., Diamond, M. C., Krech, D., Rosenzweig, M. R. Chemical and Anatomical Plasticity Brain. Science. 146, 610-619 (1964).
  21. Krech, D., Rosenzweig, M. R., Bennett, E. L. Effects of environmental complexity and training on brain chemistry. J Comp Physiol Psychol. 53, 509-519 (1960).
  22. Rosenzweig, M. R., Krech, D., Bennett, E. L., Diamond, M. C. Effects of environmental complexity and training on brain chemistry and anatomy: a replication and extension. J Comp Physiol Psychol. 55, 429-437 (1962).
  23. Faherty, C. J., Kerley, D., Smeyne, R. J. A Golgi-Cox morphological analysis of neuronal changes induced by environmental enrichment. Brain Res Dev Brain Res. 141, 55-61 (2003).
  24. Globus, A., Rosenzweig, M. R., Bennett, E. L., Diamond, M. C. Effects of differential experience on dendritic spine counts in rat cerebral cortex. J Comp Physiol Psychol. 82, 175-181 (1973).
  25. Greenough, W. T., Volkmar, F. R. Pattern of dendritic branching in occipital cortex of rats reared in complex environments. Exp Neurol. 40, 491-504 (1973).
  26. Li, S., Tian, X., Hartley, D. M., Feig, L. A. The environment versus genetics in controlling the contribution of MAP kinases to synaptic plasticity. Current biology : CB. 16, 2303-2313 (2006).
  27. Angelucci, F., et al. Increased concentrations of nerve growth factor and brain-derived neurotrophic factor in the rat cerebellum after exposure to environmental enrichment. Cerebellum. 8, 499-506 (2009).
  28. Cancedda, L., et al. Acceleration of visual system development by environmental enrichment. J Neurosci. 24, 4840-4848 (2004).
  29. Guzzetta, A., et al. Massage accelerates brain development and the maturation of visual function. J Neurosci. 29, 6042-6051 (2009).
  30. Ickes, B. R., et al. Long-term environmental enrichment leads to regional increases in neurotrophin levels in rat brain. Exp Neurol. 164, 45-52 (2000).
  31. Landi, S., Ciucci, F., Maffei, L., Berardi, N., Cenni, M. C. Setting the pace for retinal development: environmental enrichment acts through insulin-like growth factor 1 and brain-derived neurotrophic factor. J Neurosci. 29, 10809-10819 (2009).
  32. Landi, S., et al. Retinal functional development is sensitive to environmental enrichment: a role for BDNF. FASEB J. 21, 130-139 (2007).
  33. Pham, T. M., et al. Changes in brain nerve growth factor levels and nerve growth factor receptors in rats exposed to environmental enrichment for one year. Neuroscience. 94, 279-286 (1999).
  34. Pham, T. M., Soderstrom, S., Winblad, B., Mohammed, A. H. Effects of environmental enrichment on cognitive function and hippocampal NGF in the non-handled rats. Behav Brain Res. 103, 63-70 (1999).
  35. Sale, A., Berardi, N., Maffei, L. Enrich the environment to empower the brain. Trends Neurosci. 32, 233-239 (2009).
  36. Sale, A., et al. Maternal enrichment during pregnancy accelerates retinal development of the fetus. PLoS One. 2, e1160 (2007).
  37. Wolansky, M. J., Cabrera, R. J., Ibarra, G. R., Mongiat, L., Azcurra, J. M. Exogenous NGF alters a critical motor period in rat striatum. Neuroreport. 10, 2705-2709 (1999).
  38. Wolansky, M. J., Paratcha, G. C., Ibarra, G. R., Azcurra, J. M. Nerve growth factor preserves a critical motor period in rat striatum. J Neurobiol. 38, 129-136 (1999).
  39. Thompson, R., Huestis, P. W., Crinella, F. M., Yu, J. Brain mechanisms underlying motor skill learning in the rat. Am. J. Phys. Med. Rehabil. 69 (4), 191-197 (1990).
  40. Lipina, T. V., Palomo, V., Gil, C., Martinez, A., Roder, J. C. Dual inhibitor of PDE7 and GSK-3-VP1.15 acts as antipsychotic and cognitive enhancer in C57BL/6J mice. Neuropharmacology. 64, 205-214 (2013).
  41. Carlier, P., Jamon, M. Observational learning in C57BL/6j mice. Behav Brain Res. 174, 125-131 (2006).
  42. Cole, B. J., Jones, G. H. Double dissociation between the effects of muscarinic antagonists and benzodiazepine receptor agonists on the acquisition and retention of passive avoidance. Psychopharmacology (Berl). 118, 37-41 (1995).
  43. Woodside, B. L., Borroni, A. M., Hammonds, M. D., Teyler, T. J. NMDA receptors and voltage-dependent calcium channels mediate different aspects of acquisition and retention of a spatial memory task). Neurobiol Learn Mem. 81, 105-114 (2004).
  44. Ben Abdallah, N. M., M, N., et al. Impaired long-term memory retention: common denominator for acutely or genetically reduced hippocampal neurogenesis in adult mice. Behav Brain Res. 252, 275-286 (2013).
  45. Viola, G. G., et al. Influence of environmental enrichment on an object recognition task in CF1 mice. Physiol Behav. 99, 17-21 (2010).
  46. Schrijver, N. C., Bahr, N. I., Weiss, I. C., Wurbel, H. Dissociable effects of isolation rearing and environmental enrichment on exploration, spatial learning and HPA activity in adult rats. Pharmacol Biochem Behav. 73, 209-224 (2002).
  47. Kempermann, G., Gast, D., Gage, F. H. Neuroplasticity in old age: sustained fivefold induction of hippocampal neurogenesis by long-term environmental enrichment. Ann Neurol. 52, 135-143 (2002).
  48. Hattori, S., et al. Enriched environments influence depression-related behavior in adult mice and the survival of newborn cells in their hippocampi. Behav Brain Res. 180, 69-76 (2007).
  49. Barbelivien, A., et al. Environmental enrichment increases responding to contextual cues but decreases overall conditioned fear in the rat. Behav Brain Res. 169, 231-238 (2006).
  50. Sousa, N., Almeida, O. F., Wotjak, C. T. A hitchhiker's guide to behavioral analysis in laboratory rodents. Genes Brain Behav. 5 Suppl 2, 5-24 (2006).
  51. Clelland, C. D., et al. A functional role for adult hippocampal neurogenesis in spatial pattern separation. Science. 325, 210-213 (2009).
  52. Jentsch, J. D., et al. Dysbindin modulates prefrontal cortical glutamatergic circuits and working memory function in mice. Neuropsychopharmacology. 34, 2601-2608 (2009).
  53. Zhao, J., et al. Retinoic acid isomers facilitate apolipoprotein E production and lipidation in astrocytes through the RXR/RAR pathway. J Biol Chem. , (2014).
  54. Perez, H. J., et al. Neuroprotective effect of silymarin in a MPTP mouse model of Parkinson's disease. Toxicology. 319C, 38-43 (2014).

Tags

السلوك، العدد 94، علم الأعصاب، الفأر، والإثراء البيئي، لغز بالغرف، السلوك المعرفي، السلوكية المهام، الحمايه العصبيه
استخدام صندوق لغز كوسيلة لتقييم فعالية إثراء البيئة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

O'Connor, A. M., Burton, T. J.,… More

O'Connor, A. M., Burton, T. J., Leamey, C. A., Sawatari, A. The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment. J. Vis. Exp. (94), e52225, doi:10.3791/52225 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter