Waiting
Login processing...

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

Behavior

Användning av Puzzle Box som ett sätt att bedöma hur effektiva miljöberikning

Published: December 29, 2014 doi: 10.3791/52225

Introduction

Miljöberikning (EE) kan definieras som omgivningen som ger djur med ökad möjlighet till social interaktion, motorik och större sensorisk stimulering än vanligt upplevt i ett standardlaboratorie environment.EE har visat sig konsekvent påverkar djurens beteende, att få till stånd förändringar såsom minskad stress och ångest relaterad aktivitet 8-10, förbättrad prestanda i inlärnings- och minnesuppgifter 8,11, tidig debut av motor samordning och utforskande aktivitet 11, förändringar i mödravård 8 samt resistens mot beroendeframkallande ämnen 12- 15. Vidare har EE avslöjats att lindra effekterna av neurodegenerativa sjukdomar, fördröja debuten och minska svårighetsgraden av symtom i djurmodeller av Huntingtons 1-4,16, Parkinson 17 och Alzheimers sjukdom 18.

Dessa förändringar correlatera de anatomiska och molekylära förändringar EE är känt för att framkalla hela hjärnan. Djur som fötts upp i inredda miljöer från tidiga stadier av utveckling visar en myriad av neurala förändringar, bland annat ökad hjärnvikt och kortikal tjocklek, dendritiska förgrening 9,2-22 och synaptisk densitet 23. EE kan förändra både nivån och tidpunkten för tillväxtfaktor uttryck 9,24-30, vilket har visat sig bidra till snabbare utveckling av sensoriska 25,26,28,29, mnemonic 30, samt motorkretsar 31,32.

Tidigare arbete har avslöjat ibland motsägelse fynd vid undersökning av effekterna av EE, utan att ta hänsyn till de olika typer av djur och miljöer som används inom enskilda studier 9,24,27,30. För närvarande finns det ingen konsekvent och enkel beteende uppgift som kan användas för att mäta effektiviteten av olika EE paradigm i olika stammar och spectalet av djur.

Pusslet Box uppgift var utformad som ett enkelt test för att fastställa ett djurs infödda problemlösningsförmåga 7. Djur som placeras i det öppna området är skyldiga att ta bort hindrande material belägna inom en liten öppning för att få tillgång till en täckt region / kvinnojour. Varje ämne ges tre försök med samma hinder för att bedöma tre olika kognitiva attribut. Den första rättegången ger en baslinje indikation på inneboende eller infödda problemlösningsförmåga. Den andra rättegången, köras på samma dag, ger en fingervisning om djurets förmåga att förbättra och därmed förstärka strategier för att ta bort den specifika hindret. Den tredje studien, som genomfördes på följande dag, ger en inblick i förmåga motivet att behålla och återkalla lärde lösningen till uppgiften.

Motivationen för att lösa dessa "obstruktion pussel" av djuren kan varieras, potentielltmana en medfödd önskan att undvika öppna fält och söka skydd, liksom en inneboende strävan att utforska sin omgivning 6,7. Mångfalden av potentiella beteende förare bakom viljan att lösa pussel Box antyder att olika områden i hjärnan är inblandade i förmedling uppgiften prestanda. Tidigare arbete har visat att i musmodeller av schizofreni, är det prefrontala cortex samt hippocampus inblandade i förvärvet av denna uppgift 5. En lesion studie på råttor har också visat ett stort antal områden i hjärnan som är involverade i Puzzle Box prestanda, inklusive olika talamiska kärnor, hypotalamus, lillhjärnan och limbiska strukturer. Tillsammans utgör dessa fynd tyder på att engagera sig i denna problemlösning uppgiften innebär en mängd neurala strukturer i samband med kognitiv funktion.

Pusslet Box har använts framgångsrikt för att bedöma problemlösningsförmåga hos möss, samt kognitiva brister som uppvisas av murin modeller av schizofreni 5-7. Prestanda på uppgiften har visat sig vara mycket konsekvent, och korrelerar väl med resultaten från andra kognitiva beteendetester 6. Målet med detta arbete var alltså att anpassa Puzzle Box uppgiften att bli ett enkelt och tillförlitligt sätt att bestämma effektiviteten av EE.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etik uttalande: Alla förfaranden godkändes av Animal etikkommitté vid universitetet i Sydney och överensstämde med National Health och medicinska forskningsrådet i Australien riktlinjer. Rutiner utfördes på C57 / BL6J möss som fötts upp vid University of Sydney Bosch Gnagare Facility. Alla möss inrymt i en enda adekvat ventilerat rum i 21 ° C omgivningstemperatur på en 12 timmar ljus-mörker-cykel med ljus på vid 0600 tim i individuellt ventilerade burar med fri tillgång till torrfoder och vatten. Sen graviditeten honor randomiserades till standard eller miljömässigt anrikade bostadsförhållanden.

1. Bostäder (Anriknings Levels):

  1. Skaffa fyra sena graviditets vuxna honmöss. Slumpmässigt tilldela 2 till standard skick och placera en av dem i en ren standard mus bur (totalmått 391 x 199 x 160 mm) som innehåller en röd mus igloo. För den anrikade skick, placera remaining 2 möss i en enda ren råttstora bur (totalmått 462 x 403 x 404 mm).
  2. In i anriknings buren, placera en mängd olika objekt för att öka sensorisk och motorisk stimulering (t.ex. löphjul, synintryck, doftande bomullstussar, kardborrband).
  3. Varje 2 till 3 dagar flytta dessa föremål omkring i buren; uppdatera alla som har förstörts.
  4. Vid avvänjning vid 21 dagar efter födseln, kön djur och plats i manligt-kvinnligt segregerat boende förenlig med miljöförhållanden som de höjdes. För den anrikade villkoret säkerställa att det finns mellan 3 och 10 möss per bur med 2 och 5 möss för standard. Påbörja beteendetester när djuren når vuxen ålder (12-14 veckors ålder).

2. Konstruktion av Puzzle Box

  1. Skaffa 6 st vit akryl (eller annat icke-poröst material): en 750 x 280 mm, två 280 x 250 mm, två 750 x 250 mm, och en 150 x 280 mm (se figur 1).
  2. Skaffa en bit svart akryl 280 x 250 mm, med en 40 x 40 mm kvadratisk öppning skuren i en sida av detta stycke (se figur 1).
  3. Montera Pussel Box så här: använd 750 x 280 mm pjäs som botten av lådan, använd 280 x 250 mm bitar som ändar i rutan, och de 750 x 250 mm bitar som sidorna av lådan.
  4. Mät 150 mm in i lådan från ena änden, och placera den svarta bit akryl över rutan så att den delar den i två fack (en stor, en liten) med öppningen jäms med botten av lådan.
  5. Ta 150 x 280 mm bit av vit akryl och placera den ovanpå den mindre utrymme i lådan och kontrollera att den täcker detta område helt, vilket ger en mörk "mål-box" kammare. Fäst denna bit av akryl till kroppen av huvud lådan med gångjärn, eller lämna fri att tas bort helt under beteendetester.
  6. Ta 3 stycken av akryl (tre 4 x 120 mm) och gå att göra en "U-ed "kanal.

Figur 1
Figur 1: Schematisk beskrivning av Puzzle Box uppgiften. Pusslet Box är en akryllåda bestående av ett öppet fält område (600 x 280 mm) och en skyddad mål-box område (150 x 280 mm), som mäter 750 x 280 mm i alla. En 40 x 40 mm öppning i skiljeväggen (grå) skiljer de två områdena tillåter djur att komma till den täckta målet-box området från det öppna fältet. Denna öppning är blockerad med hinder som är allt svårare att ta bort så testning fortskrider. Djur genomgår en femdagars-protokollet, som består av fyra hinderförhållanden med tre försök för varje tillstånd.

3. Spring av Puzzle Box Task

  1. Rengör Puzzle Box med 70% alkohol. Upprepa detta steg mellan varje testat djur.
  2. Placera en ren röd mus igloo i målet-box area av Puzzle Box, och på locket på målet-rutan.
  3. Om det finns ett hinder tillstånd som testas, placera hindret inom dörröppningen av målet-box (se figur 2).
  4. Placera musen som testas i det avsnitt friland av Puzzle Box, orienterad mot målet-rutan, och i slutet längst bort från målet-rutan.
  5. Notera den tid det tar för alla fyra tassar hos djuret att komma in i mål-lådsektion av pusslet Box.
  6. Om ett djur inte kommer in i mål-box, avsluta rättegången när den inställda tidsgränsen uppnåtts (se tabell 1).
  7. När en rättegång är klar, ta bort djuret från Puzzle Box och placera den i en separat anläggning bur tills nästa rättegången inleds. Håll en 60-180 sek mellanrum mellan prövningar för varje djur.
  8. För varje djur, utföra tre försök per dag under fem dagar av tester, med fyra hinderförhållanden och tre försök i varje tillstånd. Den tredje trial av en viss obstruktion villkor bör alltid administreras på en efterföljande dag (se tabell 1).

Tabell 1
Tabell 1: Schema för Puzzle Box uppgiften. Pusslet Box uppgiften körs i fem dagar, och består av fyra obstruktion förhållanden. Det finns tre försök på vardera av de fyra första dagarna, och en på den femte dagen. Varje hinder tillstånd har tre försök; de två första på en dag, och den tredje dagen omedelbart efter. Den första rättegången i ett hinder tillstånd syftar till att testa infödda problemlösningsförmåga, undersöker den andra rättegången uppgiften förvärv och förstärkning, och den tredje rättegången används som en analys för lösning retention och minns.

Figur 2
Figur 2: blockerajon förhållanden inom Puzzle Box uppgiften. Schematiska diagram över Puzzle Box arenan och hinderförhållanden som används inom denna studie. (A) Skick 0 (C0), utan hinder vistas i dörröppningen mellan den öppna fält och mål-box områden. (B) Skick 1 (C1 ), med en "U-formad" kanal närvarande inom dörröppningen mellan den öppna fältet och mål-box områden. (C) Tillstånd 2 (C2), där kanalen är fylld med rent strö. (D) Tillstånd 3 (C3 ), med en "vävnads plugg" närvarande i dörröppningen mellan den öppna fält och mål-box områden. (E) Skick 4 (C4) med en "skum plugg" närvarande i dörröppningen mellan den öppna fält och mål-box områden. Mått på arenan är enligt förteckningen i Metoder och Figur 1.

4. Tolkning av data

  1. Representera data antingen tid det tar att comfölja rättegången (inklusive null prövningar där djuren inte slutföra uppgiften inom den angivna tidsfristen) eller som antalet null prövningar.
  2. Använd en upprepade mätningar ANOVA för att bedöma effekten av bostäder skick vid prestation inom Puzzle Box, med obstruktion typ / skick (C) och uppgift nummer (T) inom-ämnen faktorer och anrikningsnivå (standard kontra anrikat) som mellan-ämnen faktor .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Resultaten beskrivs här är ett representativt urval, med uppgifter från flera kohorter som består av olika kullar. All beteendetester genomfördes mellan 0700 och 1100 timmar, med randomiserad testning ordning av djur inom en kohort. Djur som fötts upp i en berikad miljö (n = 14, 7 kvinnor och 7 män) tog betydligt kortare tid att lösa de hinder uppgifter inom Puzzle Box än de som tas upp i en vanlig miljö (n = 15, 7 kvinnor och 8 män) (se Figur 3) (Upprepade mätningar ANOVA med miljön som mellan-ämnen faktor, F = 19,525, p <0,001). Denna effekt av EE på prestation observerades inom enskilda prövningar under Puzzle Box, där anrikade möss krävs betydligt mindre tid för att lösa de enskilda obstruktion pussel, och var särskilt markant under den första rättegången i varje tillstånd (Univariat ANOVA med miljön som mellan -subjects faktor: Villkor 1-Trial 1 (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). Ingen effekt av kön (upprepade mätningar ANOVA med kön som mellan-ämnen faktor, F = 1.827, p = 0,188), och inte heller någon signifikant interaktion mellan bostadsmiljö och kön observerades (upprepad mätningar ANOVA med miljö och genus som mellan-ämnen faktorer, miljö * kön, F = 0,395, p = 0,535).

Figur 3
Figur 3: Miljö anrikade möss lösa Pussel Box snabbare än vanliga inrymt djur Pussel Box uppgift prestanda vuxna djur som fötts upp från födseln i antingen anrikade eller standard miljöer, mätt som den tid det tar för alla fyra tassar att gå in i mål-box området. i sekunder. Djur raised i en berikad miljö (röd) löst hinder uppgifter inom Puzzle Box betydligt snabbare än de som tas upp i en vanlig miljö (blå) (Upprepade mätningar ANOVA med miljön som mellan-ämnen faktor, F = 19,525, p <0,001). Förbättrad prestanda inom enskilda hinder pussel uppgifter observerades för berikade kohorter (Univariat ANOVA med miljön som mellan-ämnen faktor: 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: inget hinder; C1: U-formad kanal; C2: kanal fylld med strö; C3: vävnads plugg; C4: skumplugg. C1T1 avser villkor 1, försök 1 mm (se text). Felstaplar: Standard för medelvärdet (SEM), berikad n = 14 (7 kvinnor, 7 män), standard n = 15 (7 kvinnliga, 8 män). *: P <0,05, **: P &# 60; 0,01, ***: P <0,001.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De data som presenteras visar att Puzzle Box kan användas effektivt för att bedöma effekten av EE. Möss som tas upp i berikade miljöer konsekvent tog betydligt kortare tid att lösa obstruktion pussel inom denna beteendeanalys än gjorde djur som fötts upp inom standardlaboratorieförhållanden. Dessutom har denna skillnad var mest framträdande i den första rättegången för tre av de fyra villkor som testades, vilket tyder på EE har ett större inflytande på ett djurs infödda problemlösningsförmåga, i förhållande till sin kapacitet att förstärka eller behålla lösningar på de problem som presenteras av uppgiften .

De stora fördelarna med Puzzle Box är dess billigt material kostnad, enkelhet vad gäller konstruktion och genomförande, samt en brist på behov av förhandsutbildning för de ämnen som ska testas. Vidare kan förfarandet anpassas för att utnyttja en mängd olika hinder material och betingelser. Till exempel var det protokoll som används här anpassatfrån tidigare studier som är anställda Puzzle Box att bedöma kognitiv förmåga i en mängd olika murina sjukdomstillstånd modeller 5-7. Andra studier har tidigare utnyttjat variationer av Puzzle Box att bedöma effekterna av kognitiva höjande antipsykotika 33 och observationer lärande inom detta test arena 34. Pusslet Box erbjuder därför en beteende uppgift som kan bedöma ett stort antal miljömässiga, genetiska och farmakologiska manipulationer, samtidigt som det är relativt tids- och kostnadseffektiv.

Denna inneboende flexibilitet, men betonar behovet av flera viktiga steg för att framgångsrikt genomföra uppgiften. Som metod innebär att man fysiskt avlägsnar hinder från en viss öppning i testarenan, preliminära försök avgöra vilka hinder förhållanden är lämpliga och lösas inom fastställda tidsfrister av de djur som ska bedömas är mycket viktigt. Detta är särskilt relevant när applying uppgiften att bestämma den potentiella rollen för anrikning på djurmodeller av neurodegenerativa sjukdomar, vars motor förmågor kan allvarligt äventyras 1-4,16,17. Dessutom är flera försök på olika tidsintervall som krävs för att grundligt bedöma kognitiva förmågor de ämnen som testas. Även uppgiften förvärv och bibehållande är relaterade, kan de betraktas som separata processer 35-37. Som resultaten i denna studie visar, kan stora skillnader i prestanda vara större inom en av de faktorer som bedöms.

Även latens var huvudmåttet används för att övervaka djurens prestanda i denna studie, eftersom protokollet innehåller videoinspelning av alla möss engagerade i uppgiften, är det också möjligt att utföra en mer detaljerad analys av beteende inom testapparaten. Det sätt ämnen från berikade och standard upphöjda grupper beter inom arenan, inklusive det sätt på vilket de närmar hinder på each fasen av uppgiften kan avslöja ytterligare, mer subtila skillnader i prestanda mellan de två kohorterna 38-43. Kombinerat med kapacitet att anpassa hinder för att rymma djuren testas, har Puzzle Box potential att ge en snabb och enkel sätt att få insikt i påverkan av miljöfaktorer på en rad kognitiva beteenden.

Även enkla och kraftfulla, är Puzzle Box inte en ersättning för en mer ingående analys av kognitiv funktion. Istället ger det en snabb och tillförlitlig första passage bedömning av problemlösning, samt uppgift förvärv och minns att då bör undersökas mer noggrant med konventionella inlärningsuppgifter. Betydelsen av en sådan metod kan inte överskattas. Traditionella inlärningsuppgifter kan kräva en hel del bekanta och utbildning av ämnen innan de kan ge tolkningsbara resultat, vilket kan själv inverkan på prestanda 44,45. Sålundaen effektiv och tillförlitlig metod för att få en preliminär bedömning av kognitiv funktion som lätt kan modifieras till behoven hos enskilda experiment, såsom Puzzle Box, är mycket fördelaktig.

Med tanke på att metoderna för att lindra och vända de skadliga symptom som uppvisas av transgena modeller av sjukdomstillstånd utvecklas kontinuerligt 46,47, en snabb och tillförlitlig sätt för att bedöma effektiviteten i de insatser ur ett beteendeperspektiv är kritisk. Data som presenteras här tyder på att detta Puzzle Box är ett användbart verktyg som gör det möjligt för sådana bedömningar.

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

Beteende neurovetenskap mus miljöberikning pussel Box Kognitiv Beteende Behavioral Task Neuroprotektion
Användning av Puzzle Box som ett sätt att bedöma hur effektiva miljöberikning
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