Waiting
Login processing...

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

Behavior

استخدام فتح المتاهة ميدانية لقياس الحركي والقلق تشبه السلوك في الفئران

Published: February 6, 2015 doi: 10.3791/52434

Protocol

ملاحظة: تم تقديم جميع إجراءات تنفيذه هنا لوالموافقة عليها من قبل IACUC (مكتب البحوث الامتثال) وجرت وفقا المبادئ التوجيهية المعاهد الوطنية للصحة. وكانت الفئران المستخدمة في الاختبار السلوكي نموذج السذاجة وعدم استخدامها لإجراء اختبارات أخرى. وقد وصفت البرية نوع C57BL / 6 و نوك اوت الفئران المستخدمة في هذا البروتوكول من قبل 9 والبيانات المقدمة هنا من أن المخطوطة.

1. إعداد غرفة الاختبار وافتح جهاز الميداني

  1. استخدام وحدة متعددة متاهة حقل مفتوح (تسجيل الخروج)، ويتألف من أربع غرف النشاط كان يستخدم لهذا التحليل (الشكل 1). كل غرفة قياس 50 سم (طول) × 50 سم (العرض) × 38 سم (ارتفاع)، والمصنوعة من كثافة عالية بيضاء والبلاستيك غير قابلة للاختراق.
  2. الملمس الطوابق من المتاهة لالجر خلال التمشي في حين كانت جدران المتاهة على نحو سلس. وكانت الأرباع متاهة فارغة تماما لهذا الغرض من هذا الاختبار. في النظر في بقية هذا بروتوالعقيد، وسوف تستخدم رباعي واحد من المتاهة المذكورة أعلاه للتدليل على تسجيل الخروج.
  3. مسح الغرفة مع الايثانول 95٪ قبل استخدامها وقبل الاختبارات اللاحقة لإزالة أي أدلة رائحة عن طريق الماوس الموضوع السابق غادر.
  4. السماح للإيثانول لتتبخر تماما مسبق لاختبار الفئران. وهذا قد يستغرق 5-10 دقيقة بين كل دورة الاختبار.
  5. لهذا التحليل، استخدم برنامج SMART التتبع من جهاز PanLab / هارفارد لتسجيل وتقييم حركة الماوس.
    ملاحظة: أي كاميرا التجارية التتبع والبرمجيات يمكن استخدامها لتتبع موضوع اختبار وتقييم النتائج من متاهة حقل المفتوحة. من المهم جدا بالنسبة للمستخدم النهائي لفهم كيفية معايرة وتشغيل البرمجيات المستخدمة لكل تحليل فردي. بغض النظر عن كاميرا فيديو وتتبع البرمجيات المستخدمة، ويتم الحصول على أفضل النتائج عندما تكون الكاميرا والبرامج ومعايرة بشكل صحيح وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
  6. أداء الاختبار الأولغ معيار مضاءة الغرفة قادرة على احتواء الجهاز متاهة والكمبيوتر المطلوبة لتشغيل البرنامج. تعليق كاميرا فيديو فوق متاهة إما عن طريق إرفاقها إلى السقف أو باستخدام أي نظام الدعم المرتفع الذي يسمح للعدسة الكاميرا لرؤية المنطقة بأكملها متاهة (الشكل 2).
  7. بصفتك مسؤول البشري للاختبار، ومن المؤكد أن لديك مساحة كافية في الغرفة لتكون غير قابلة للرصد تماما من اختبار المواضيع في متاهات حتى لا تؤثر على سلوك الفئران.

2. إعداد برنامج لقياس آخر

  1. فتح برنامج التتبع.
  2. مرة واحدة يتم فتح البرنامج، حرك المؤشر إلى "تتبع واحدة، يخضع" الخيار الموجود تحت "بيانات اقتناء" علامة التبويب وبنقرة واحدة لفتح هذا الخيار.
  3. اختيار "خلفية ثابتة" الخيار الموجود في الجزء السفلي من الشاشة.
  4. بعد اختيار "خلفية ثابتة" هو اختارن، فمن الضروري استخدام البرنامج لالتقاط صورة من المتاهة قبل إضافة مواضيع الاختبار. للقيام بذلك، حرك المؤشر إلى زر "صور" الموجود في الجزء السفلي من الشاشة وبنقرة واحدة.
    ملاحظة: سوف يقوم البرنامج التقاط صورة من السيناريو دون اختبار الموضوع الذي سوف تطرح من الصورة التي اتخذت خلال عملية تتبع. وينتج عن ذلك سوى حركة هذا الموضوع يجري تحليلها من قبل البرنامج.
  5. تأكد من أن الصورة الخلفية التي اتخذت فوق إزالة تماما من تتبع البرامج عن طريق تحريك المؤشر إلى الزر "اختبار" الموجود في الجزء السفلي من الشاشة والنقر مرة واحدة. سيظهر حقل الأبيض الصلبة إذا تمت إزالة صورة الخلفية تماما عن الصورة تتبع. إذا تغيرت ظروف الإضاءة أو يتم نقل المتاهة عن طريق الخطأ، وسوف ترى السوداء "الظلال" في هذا المجال مما يدل على الصورتين لا تتطابق تماما. لتصحيح هذا الوضع، ببساطة تكرار الظريفص 2.4 أعلاه.
  6. بعد التأكد من إعدادات الخلفية، استخدم خيار التوقيت لتكوين الطريقة التي يتم التحكم فيها وقت خلال الاستحواذ. للقيام بذلك، حرك المؤشر إلى "تكوين" علامة التبويب وانقر مرة واحدة على "مواقيت" البند. استخدام إطار افتتح حديثا لدخول المعلمات التجريبية.
  7. لهذا البروتوكول، اختار "الوقت المبرمج" الخيار كما تتبع فترة 10 دقيقة. تعيين "فترة اختفاء" ل5 ثانية للسماح وقت المستخدم لوضع الماوس في وسط المتاهة، والابتعاد قبل الشروع في تتبع. أدخل "شراء الوقت" من 10 دقيقة لمدة الاختبار. تعيين "أوقفوا السيطرة" لتعيين "عندما الوقت المبرمج (10 دقيقة) هو أكثر" والتي سوف تتحول تلقائيا إلى الكاميرا وظيفة تتبع من البرنامج.
  8. تحريك المؤشر إلى "انهيار" الزر بعد أن تم تعيين كافة توقيت لإغلاق النافذة. أنت الآن جاهز لبدء الاختبارالإجراء جي.

3. إدارة الاختبار الميداني المفتوحة

ملاحظة: حزمة البرامج المستخدمة في هذا البروتوكول يتيح تتبع ما يصل الى 16 الفئران الفردية في وقت واحد. لسهولة إنجاز وكما ذكر أعلاه، فإن بروتوكول مناقشتها هنا هو للماوس واحدة باستخدام رباعي واحد من تسجيل الخروج. لالمعدات المستخدمة لهذا البروتوكول، ويمكن تتبع بحد أقصى 4 الفئران الفردية باستخدام كل رباعي من المتاهة. إذا باستخدام متاهة متعددة الضميمة، بعد وضع الماوس الموضوع الأول في رباعي المحددة لها، ووضع الفئران المتبقية في الربع بهم متاهة المعنية لتتبع التحليل. لأغراض هذا البروتوكول، ومزيد من التعليمات أن تكون محددة لرباعي واحد من المتاهة.

  1. جعل الفئران في أقفاص وطنهم من غرفة مساكنهم إلى غرفة الاختبار. السماح للفئران حتى يتأقلم إلى غرفة إجراء مدة لا تقل عن 30 دقيقة قبل بدء الاختبار.
  2. إزالة متر واحدOUSE من قفص المنزل عن طريق الامساك بلطف ذيله ووضع الماوس في وسط متاهة حقل مفتوح حين تفعيل بالتزامن برنامج سمارت عن طريق النقر على زر واحد على بدء لبدء تتبع حركة الماوس. فمن الطبيعي للالماوس للتحرك فورا على الجدران المحيطة من المتاهة وتوقيت إطلاق وتتبع القبض على الماوس يجب أن تتزامن لتسجيل هذه الحركة.
  3. السماح بحرية الحركة ودون انقطاع من الفأرة الموضوع في جميع أنحاء رباعي منها من المتاهة لفترة واحدة 10 دقيقة وهي الفترة التي سوف تتبع البرامج تسجل حركة (الشكل 3).
  4. في نهاية فترة الاختبار، والتقاط الماوس الموضوع بلطف، وإزالته من هذه المتاهة، وإعادته إلى القفص وطنه.
  5. قبل تنظيف المتاهة، عد بصريا الكريات بولي البرازية الحالية في متاهات وتسجيل أرقام لمزيد من التحليل يدويا.
  6. إزالة جميع الكريات البرازية ويمسح عن كل البقع من التبول. رش الأرض وجدران رباعي متاهة مع 95٪ من الإيثانول ومسح أسفل مع منشفة ورقية نظيفة. السماح للحل الإيثانول لتجف تماما قبل اختبار الفئران الأخرى.
  7. كرر الإجراء مع الماوس المقبل.

4. قياس وتحليل السلوك أثناء إجراء اختبار

ملاحظة: للحصول على القياس، وتتميز ثلاثة جوانب من السلوك حقل مفتوح بسهولة باستخدام هذا البروتوكول (انظر المناقشة). في تعليمة موجزا عن كيفية الوصول إلى هذه القياسات في تتبع برامج الفيديو التالي.

  1. من الشاشة الرئيسية للبرنامج SMART، حرك المؤشر إلى "المناطق" علامة التبويب وبنقرة واحدة "تعريف" لفتح محرر المنطقة.
  2. اتبع تعليمات مفصلة في دليل البرامج العضو الذكية لا تحديد مناطق أو شبكات لتراكب على مسارات تتبع. هنا، تم استخدام البرنامج لتحديد 5 × 5 شبكة من 10 سم الساحات التي تغطي الأرض من المتاهة (
  3. من الشاشة الرئيسية للبرنامج SMART، حرك المؤشر إلى "تحليل" علامة التبويب وبنقرة واحدة لفتح نافذة تحليل البيانات.
  4. تحريك المؤشر إلى "ملف" التبويب وفتح ملف المنطقة تم إنشاؤها أعلاه.
  5. نقل المؤشر إلى "تكوين" علامة التبويب وفتح "تحليل المسار" الخيار. سيؤدي هذا إلى فتح نافذة "التكوين تحليل واحدة، يخضع".
    1. تحريك المؤشر إلى "ستاندارد" علامة التبويب ونقل "المسافة سافر" معلمة من مربع معلمات متاح (الجانب الأيسر) إلى مربع معلمات وشملت (الجانب الأيمن).
    2. تحريك المؤشر إلى "مناطق الانتقال" علامة التبويب ونقل كافة المعلمات المناسبة إلى مربع معلمات وشملت على النحو الوارد أعلاه.
    3. تأكد من تحديد "المسار الكامل" مربع في الجزء السفلي من النافذة.
    4. مولقد المؤشر إلى زر موافق وأغلق النافذة التكوين تحليل أحادية الموضوع.
      ملاحظة: اعتمادا على التحليل كنت ترغب في القيام بها، العديد من الخيارات الأخرى يمكن اختيار في هذه النافذة لبيانات الألغام من التحليل. قراءة دليل المستخدم مفصل للبرنامج محدد لتحديد ما هي أهم المعايير لتحليل البيانات الخاصة بك.
  6. تحت علامة التبويب ملف في الجانب الأيسر العلوي من إطار البرنامج، افتح نافذة المسار موضوع واحد ووضع علامة الاختيار بجانب كل المسارات التي يجري تحليلها. تحريك المؤشر إلى الزر تحقق الأقسام في الجزء العلوي من النافذة وانقر لإغلاق إطار المسار إكسبلورر.
  7. تحريك المؤشر إلى زر "الذهاب" في إطار تحليل البيانات وبنقرة واحدة لبدء تحليل البيانات المسار الصحيح.
  8. يمكن تحليل البيانات أن يكون الناتج إما ملفات نصية ASCII أو أنها يمكن تصديرها مباشرة إلى جدول EXCEL. استخدام أدوات الإخراج من برنامج البرنامج الذي تستخدمه لإخراج داتا للاستخدام الخاص بك.
    ملاحظة: مجموع المسافة المقطوعة والوقت الذي يقضيه في المناطق المشار إليها سوف يكون الناتج باتباع الخطوات تحليل البيانات المذكورة أعلاه. مرة أخرى، يتم التأكيد على أن الخطوات للوصول إلى هذه القياسات الممثلة هنا سوف تختلف تبعا للبرنامج المستخدم المستخدمة. ولكن البيانات نفسها وتفسير النتائج ينبغي أن تكون مستقلة مماثل للبرنامج البرمجيات المستخدمة. ومن الجدير بالذكر أيضا أن تتم إزالة التحيز المسؤول اختبار من هذا البروتوكول وجميع البيانات التي تم جمعها وكميا البيانات المقاسة من قبل البرنامج وليس المسؤول. وبالتالي لا يوجد أي عنصر qualifiable إلى البيانات التي تم جمعها كما هو موضح.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

متوسط ​​عدد الأفراد لكل سلالة من الفئران تم اختبارها في معظم الحالات هو ما يقرب من 20 إلى توليد أهمية إحصائية كافية. ومع ذلك، يمكن لهذا العدد أن يكون في حدود 8-30 اعتمادا على توافر الماوس. اعتمادا على قياس أو المقارنات المطلوبة، بل هو أيضا مواتية لاستخدام موضوعات العمر المتطابقة.

المعلمة محددة الأولى ويمكن القول الأهم لقياس في فتح المتاهة الميدان هي المسافة الإجمالية المتنقلة. في حين أن وحدة القياس هي غير ذات صلة لأغراض المقارنة، وغالبا ما يعبر عنه باعتباره قياس المتري (سم). في البيانات التجريبية المعروضة هنا (الشكل 5)، ونوع البرية (WT) أو العادية C57BL / 6 الفئران تظهر قدرة المتنقلة مشابهة لخروج المغلوب C57BL / 6 سلالة الماوس محدد (KO). عندما اجتاز المسافة الإجمالية هي مماثلة بين سلالات أو العلاج، ويتم تبسيط مزيد من التحليل من السلوكيات العاطفية بسبب النشاط الحركي تتم إزالة بشكل فعال من EQUAنشوئها. إذا كان هناك اختلافات كبيرة في قدرة الحركي للفئران اختبار وتحليل مزيد من مثل إدخالات منطقة أو الوقت الذي يقضيه في مناطق محددة معينة من المتاهة يمكن انحرفت بسبب الخمول بدلا من سلالة أو المعاملة الآثار. وتوجد أساليب لحساب النشاط الحركي غير المتكافئ ولكن هذه هي في أغلب الأحيان محددة لسؤال البحث.

كما كانت المسافة الإجمالية المتنقلة بين سلالات الماوس اثنين مماثلة، تمكنا من تحليل انجذاب بالتماس، أو الميل للموضوع أن يبقى قريبا من الجدران، في WT مقابل KO الفئران (الشكل 6). وقد تم التحقق من درجة انجذاب بالتماس كمقياس لسلوك anxiogenic في الفئران 10. انجذاب بالتماس زيادة كما ترتفع مستويات القلق. باستخدام برنامج SMART، تم مضافين مناطق فردية على مسارات التي يقطعها الفئران (الشكل 3) والوقت الذي يقضيه في المناطق الداخلية مقابل المناطق الخارجية محسوبة وقدم بوصفها وظيفة من إجمالي الوقت (10 دقيقة) في رانه المتاهة. في هذه الحالة، عرض الفئران KO السلوك anxiogenic أعلى بكثير من نظرائهم WT. ويمكن رؤية مسار السفر تمثيلي في الشكل (4) حيث تقطع الطريق WT الماوس المناطق الوسطى من المتاهة على تردد أكبر بكثير مما يفعل الماوس KO الذي يبقى قريبا من جدران المتاهة على الرغم من أن المسافة المقطوعة لكل من الفئران هي ما شابه ذلك. يمكننا أن نستنتج من هذا أن الفئران KO يحمل أعلى القلق السلوك المرتبطة مما تفعل الفئران WT.

لمزيد من الدعم زاد مستويات القلق في الفئران KO، برازي بولي اليسار في متاهة بعد احصي فترة الاختبار 10 دقيقة من المراقب مرة واحدة تمت إزالة اختبار الموضوع (الشكل 13). التالية وجهة النظر الشعبية أن الحيوانات عاطفية للغاية يحمل زيادة التغوط، والفئران KO يحمل زيادات كبيرة في البراز بولي الحاضر بالمقارنة مع الفئران WT. هذا يرتبط مع مستويات انجذاب بالتماس قياسها في الفئران KO ويشير ثا ر أظهرت الفئران خروج المغلوب المستخدمة في هذه الدراسة زيادة الانفعالية والقلق بالمقارنة مع نظرائهم WT بهم.

الشكل (1)
الشكل 1. مثال لتسجيل الخروج أربعة رباعي. تم الحصول على تسجيل الخروج في الصورة من سان دييغو الآلات، وكان يستخدم في جميع إجراءات الاختبار وصفها. أبعاد رباعي واحد من المتاهة هي في سم ويتم تعريف كل رباعي (Q1-Q4).

الشكل 2
الشكل 2. مثال على عرض الكاميرا النفقات العامة من تسجيل الخروج أربعة رباعي. الصورة المعروضة هي ممثل عرض الكاميرا معترف بها من قبل برنامج SMART مسبق لإجراءات تتبع. هو المسمى كل رباعي (Q1) إلى (Q4) وسيتضمن ماوس واحدة لتتبع.

ove_content "FO: المحافظة على together.within صفحة =" دائما "> الشكل (3)
الشكل 3. مقارنة بين مسارات الطريق الصحيح لWT وKO الفئران. وتظهر المسارات تمثيلية لأي WT أو KO الفئران. كل مسار يمثل المسافة الإجمالية التي يقطعها هذا الموضوع خلال الفترة الزمنية 10 دقيقة للاختبار. يشار إلى نقطة البداية (B) ونقطة النهاية (E) من تتبع. على سبيل المثال المسار WT يعبر في جزء وسط متاهة على فترات منتظمة في حين لا يزال المسار KO بشكل وثيق في القرب من جدران المتاهة ودل على زيادة انجذاب بالتماس أو السلوك المتعلقة القلق.

الشكل (4)
الشكل 4. منطقة تراكب تستخدم لتفسير البيانات تتبع للانجذاب بالتماس من تسجيل الخروج. باستخدام حزمة برامج التحليل سمارت، كانت سلسلة من 10 × 10 سم مناطق identifieد والمستخدمة لتقييم مسارات الموضوع. وتتألف المنطقة الخارجية من 16 كتل على النحو المحدد في حين تألفت المنطقة الداخلية من 9 كتل ومظللة. يتم تسجيل الوقت أكبر قضى في المناطق الخارجية من المتاهة عن زيادة انجذاب بالتماس ويدل على تضخيم السلوك المتعلقة القلق.

الرقم 5
الرقم 5. سافر المسافة الإجمالية في تسجيل الخروج. WT (ن = 24) وKO (ن = 27) وتعرض الفئران لتسجيل الخروج والمسافة الإجمالية في سم من المسارات الخاصة بكل منها تم الجمع بين وتحليلها إحصائيا لتصور أي اختلافات في التمشي. أداء WT وKO الفئران على نحو مماثل في تسجيل الخروج عندما تم قياس المسافة الإجمالية. وأعرب عن نتائج البيانات كما يعني +/- يحلل SEM الإحصائية أجريت -tests) باستخدام إكسل 2010 (مايكروسوفت، ريدموند WA) وSAS 9.2 (معهد SAS، كاري NC). [بيانات غير modifie د من راميش بابو، et.al.، 2008.]

الشكل (6)
قضى الشكل 6. الوقت في المناطق الداخلية والخارجية للتسجيل الخروج. WT (ن = 24) وKO (ن = 27) وتعرض الفئران لتسجيل الخروج والوقت الذي يقضيه في المناطق الداخلية والخارجية من المتاهة تحليلها إحصائيا الاختلافات في الماوس السلالات. الوقت الذي يقضيه في المناطق الخارجية من المتاهة التي تم تحديدها في الشكل 7 التدابير انجذاب بالتماس أو سلوك جدار والمعانقة ويدل على السلوك المتعلقة القلق. أظهرت الفئران KO تدابير القلق أعلى من لWT بناء على انجذاب بالتماس. وأعرب عن نتائج البيانات كما يعني +/- يحلل SEM الإحصائية أجريت -tests) باستخدام إكسل 2010 (مايكروسوفت، ريدموند WA) وSAS 9.2 (معهد SAS، كاري NC) ص <0.05. [تم تعديل البيانات من راميش بابو، et.al.، 2008.]

gether.within صفحة = "دائما"> الرقم 7
الرقم 7. ودائع بولي البراز في تسجيل الخروج. WT (ن = 24) وKO (ن = 27) وسمح الفئران لإكمال الاختبار 10 دقيقة في تسجيل الخروج قبل أن يتم إزالتها من متاهة إلى أقفاص وطنهم. بعد إزالة الفئران، تم فرز عدد من التغوط أو ودائع بولي البراز يدويا من قبل المراقب. زيادة عدد بولي يمكن أن يكون مؤشرا على زيادة القلق والانفعالية للحيوان الموضوع. KO الفئران أظهرت زيادة في بولي البراز بالمقارنة مع WT. وأعرب عن نتائج البيانات كما يعني +/- يحلل SEM الإحصائية أجريت -tests) باستخدام إكسل 2010 (مايكروسوفت، ريدموند WA) وSAS 9.2 (معهد SAS، كاري NC) ص <0.05. [بيانات نشرت أصلا في راميش بابو، et.al.، 2008.]

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

فتح المتاهة الميدان هي واحدة من المنصات الأكثر استخداما على نطاق واسع في الدراسات السلوكية الحيوانية. وهناك عدد من المعلمات التقليدية وعلم السلوك الهامة 2،4 يمكن جمعها وتحليلها خلال أداء تسجيل الخروج. هذه البيانات تسمح الباحث لقياس السلوكيات تتراوح بين النشاط الحركي العام لالسلوكيات المرتبطة القلق العاطفية 8. ومع ذلك، استخدام تسجيل الخروج لا يخلو من أوجه القصور فيها. قضية واحدة التباس هي مجموعة واسعة من المتغيرات الثابتة التي يمكن التلاعب بها خلال أي دورة الاختبار. ومن الأمثلة على ذلك الوقت، وظروف الإضاءة وإدراج الكائن الرواية. التباين في إعداد بروتوكول تجريبي والتصميم، والتي تعتبر ضرورية لدعم مجموعة واسعة من التطبيقات، ويمكن أن تجعل من الصعب مقارنة الدراسات. عندما يتم إدراج تقلب الموضوع، مثل مختلف الخلفية أو المعدلة وراثيا خطوط الماوس والعلاج بالعقاقير، وصعوبة في مقارنات اختبار يمكن أن تزيد أكثر من ذلك. وعلى الرغم من هذه القضايا، وOيبقى FM واحدة من التقنيات المطبقة على نطاق واسع في البحوث السلوكية القوارض. هنا، نحن نناقش النتائج التي تم الحصول عليها من تسجيل الخروج وتحليلها من حيث صلته القلق الماوس والانفعالية.

هنا، تتميز ثلاثة جوانب من السلوك حقل مفتوح بسهولة باستخدام هذا البروتوكول: 1) مجموع المسافة المقطوعة (في سم) أثناء الجزء توقيت كامل من الاختبار؛ 2) انجذاب بالتماس أو مقياسا لفي المئة من اجمالي 10 دقيقة وقت الاختبار أن هذا الموضوع لا يزال المتاخمة للجدار الخارجي للمتاهة مما يدل على سلوك مثل القلق. 3) عدد الكريات البرازية (بولي) غادر في الربع بعد عدها تتم إزالة هذا الموضوع. التغوط هو مقياس المتعلقة سلبا من الانفعالية في القوارض ويمكن استخدامها للإشارة إلى مستويات القلق في الماوس الموضوع. في تعليمة موجزا عن كيفية الوصول إلى هذه القياسات في برنامج SMART يتبع.

النشاط الحركي من الموضوعات الاختبار مهم لنستشف قبل تحليل البيانات تسجيل الخروج أو لتلك المسألة، أي متاهة السلوكية للحيوانات. عند المقارنة بين سلالات مختلفة من الفئران أو تأثيرات مختلفة من العلاج بالعقاقير، والقدرة المتنقلة من الفأرة أمر بالغ الأهمية. إذا تم المساس القدرة الحركي بسبب آثار العلاج، ثم قياس الأنشطة التي تعتمد على قدرة هذا الموضوع هو مرتبك للتحرك. لذلك كانت الخطوة الأولى في هذه التجربة للمقارنة بين حركة التامة بين اثنين من سلالات الموضوع. باستخدام ميزة تتبع موضوع برنامج SMART، قمنا بقياس المسافة الإجمالية المتنقلة المشمولة في متاهة خلال مدة الاختبار من قبل اثنين من سلالات مختلفة من C57BL / 6 الفئران (الشكل 4). كلا نوع البرية (WT) والفئران خروج المغلوب الوراثية (KO) عرض القدرة المتنقلة مماثلة. لم يكن هناك فرق إحصائي في المسافة الإجمالية (في سم) سافر من قبل أي خط الماوس في جميع أنحاء الإطار الزمني 10 دقيقة من التجربة. قد سلالة واحدة أظهرت اختلاف كبير في التمشي مقارنةإلى الآخر، تحقيق أكثر تخصصا، ربما باستخدام نماذج سلوكية أخرى، ستكون هناك حاجة لتوصيف الفرق. ومع ذلك، في هذه الحالة، كان التمشي من السلالات تخضع المساواة السماح بالاستخدام المباشر للبيانات المستمدة من تسجيل الخروج غير المعدلة لمواصلة التحقيق المعلمات مزيل القلق. وتجدر الإشارة هنا إلى أن بعض الباحثين قد يفسر النشاط المرتفع أو زيادة السلوك الاستكشافي وذلك في مؤشر انخفاض الانفعالية بينما تصور الآخرين من السلوك الاستكشافي كونها مستقلة عن الانفعالية 11. على المرء أن نعترف بأن الاختلافات في النشاط الحركي يمكن أن تربك التدابير العاطفية 12. لكن، وكما كانت المسافة الإجمالية المتنقلة مماثلة بين سلالات الفئران المستخدمة هنا، تم فصل مستويات النشاط من الفئران من العوامل الانفعالية.

تربية السلوك يتكون من الحيوانات تخضع يقف على حد سواء الكفوف الخلفيتين في موقف تستقيم العمودي. فإنه يعتبر السلوك الاستكشافي وتم استخدامهامقياس القلق في كل من تسجيل الخروج والمرتفعة بالاضافة الى متاهة 13. ومع ذلك، لا يوجد مؤشر واضح على تربية السلوك إما مزيل القلق أو anxiogenic. تشير بعض الدراسات إلى زيادة تربية ويتمشى مع زيادة مستويات القلق لدى الفئران 14 في حين أن آخرين مسلمة انخفض تربية السلوك يدل على زيادة القلق 15. وهكذا، في حين لم يكن تربية تحليلها هنا، اعتمادا على بروتوكول تجريبي والمعلمات علم السلوك فحصها، يمكن استخدامها تربية للتمييز السلوكيات المرتبطة القلق من السلوك المتنقلة بسيط.

وقد اقترح أن قياس القلق في نماذج القوارض هو أكثر تعقيدا بكثير من استخدام معلمة واحدة في بيئة متاهة واحدة (16). لذلك، وذلك باستخدام اختبارات متعددة أو تدابير متعددة في اختبار واحد يمكن أن تعزز تقييم النتائج. انجذاب بالتماس أو جدار والمعانقة ويلاحظ السلوك في معظم أنواع القوارض ويرتبط القلق المتعلقة يكونhaviors. وعلى الأرجح مرتبطة إلى الميل الأساسي القوارض لتجنب المناطق المفتوحة الكبيرة أو مناطق الخطر المتصور 17،18. بغض النظر عن السبب الكامن وراء انجذاب بالتماس هو السلوك المرتبط القلق المهم أن غالبا ما تعتبر نقطة انطلاق لمزيد من القلق محدد الاختبارات ذات الصلة 19.

يستخدم انجذاب بالتماس في تسجيل الخروج لتقييم العلاجات مزيل القلق، anxiogenic وحتى غير الدوائية. وقد أظهرت المخدرات القلق ذات الصلة مثل الديازيبام والكلورديازيبوكسيد آثار كبيرة على سلوك الماوس في تسجيل الخروج 4 بينما أظهرت منبهات الدوبامين التي تشارك في D1 و D2 مستقبلات الدوبامين في الآثار anxiogenic مثل نظرا لزيادة نقل الدوبامين 20. وهناك أيضا تمييز سلالة واضحة ردا على الماوس مثل القلق السلوك في تسجيل الخروج 21. على سبيل المثال، الفئران BALB / ج، وهي سلالة المختبرية البيضاء ولدت من الفأرة منزل مشترك، تظهر استجابة سلوكية أكبرإلى التوتر الحاد من القيام C57BL / 6 الفئران 22. ولذلك، يجب أن تؤخذ الاختلاف الأساسي في الردود بين موضوعات في الاعتبار عند إعداد المعلمات المرتبطة نماذج الاختبار واختيار أي الأنواع لاستخدامها لمسألة بحثية معينة.

بل هو أيضا وجهة النظر الشعبية أن الحيوانات عاطفية للغاية يحمل زيادة التغوط. وقد أيد هذا الرأي من قبل البعض، ولكن تم التشكيك في صحة التغوط كإجراء متميزة من القلق 23. ومع ذلك، منذ أطروحة قاعة الأصلية (1934) ربط الأحداث التغوط مع الانفعالية في القوارض، وكمية كبيرة من المؤلفات حول هذا الموضوع وقد أكد هذه العلاقة 2. وقد أشارت النتائج الأخيرة عن أن التغوط قد يكون في الواقع مؤشرا مفيدا من السلوكيات المرتبطة القلق العاطفي في فترات اختبار قصيرة نسبيا كما يؤديها هنا بدلا من الملاحظات طويلة (30 دقيقة) حيث الفروق في استجابات أقل وضوحا 21

من المهم أن نلاحظ أن سلوك الفئران في تسجيل الخروج يعتمد على الأحاسيس عن طريق اللمس الخاصة بهم. وبالتالي أي تلف أو نقص في شعيرات للفئران قد يسبب انخفاضا في قياس السلوك المرتبط القلق حيث أن الفئران تفقد الاتصال عن طريق اللمس مع جدران المتاهة، وتدخل الأجزاء المركزية بسهولة أكبر 3. قد يكون استكشاف متاهة أيضا يعتمد على الغذاء أو الحرمان من الماء، والإضاءة أثناء إجراء الاختبار أو حتى على لون من الطابق متاهة 24. فمن المهم للتحقق من هذه المتغيرات، وكذلك أي عوامل العلاج التي يسببها، قبل تفسير النتائج تسجيل الخروج لالسلوكيات المرتبطة القلق. تقارير مفصلة من جميع الظروف اختبار في المخطوطات أمر بالغ الأهمية لتسهيل المقارنات عبر الدراسة المناسبة أيضا.

أيضا، بينما هنا نناقش استخدام تسجيل الخروج من حيث صلته تنقل السيارات والانفعالية من الفئران التحقيق، وتسجيل الخروج يمكن أن تستخدم أيضا لاختبار السلوكيات الأخرى سوالفصل اعترافا الكائن الرواية والذاكرة 25. اعتمادا على نوع من الذاكرة التي يجري تحليلها، والوقت في متاهات مع كائن رواية يمكن أن تختلف من 5 دقائق إلى 24 ساعة. سهولة ومرونة من المتاهة في رواية اختبار الاعتراف الكائن تسمح لاختبار الذاكرة على المدى القصير أو على المدى الطويل، ويمكن استخدامها لتحليل انتقائي آثار العلاج من تعاطي المخدرات الحادة على مرحلة معينة من تشكيل الذاكرة. في الختام، وتسجيل الخروج هو اختبار قمي الأداء 26. السلوكيات المتعلقة القلق قياسها هي تراكم العديد من العمليات الأساسية السلوكية. وهكذا، مرة واحدة ويتم قياس استجابة detectably، فإنه غالبا ما يكون ضروريا لتحقيق هذا الرد أيضا على تحديد وجود خلل معين.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Multi Unit Open Field Test San Diego Instruments, Inc. White 7001-0354 Any single or multi unit open field maze can be used
SMART DT Tracking Software PanLab/Harvard Apparatus 76-0695 Any tracking software can be utilized with this protocol
Sony 990x Video Camera Recorder Sony CCD-TRV328 Any suitable video camera can be attached to computer for recording tracking profiles.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hall, C. S. Emotional behavior in the rat: defecation and urination as measures of individual differences in emotionality. J. Comp. Psychol. 18, 385-403 (1934).
  2. Walsh, R. N., Cummins, R. A. The open field test: a critical review. Psychol. Bull. 83, 482-504 (1976).
  3. Prut, L., Belzung, C. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review. Eur. J. of Pharm. 463, 3-33 (2003).
  4. Choleris, E., Thomas, A. W., Kavaliers, M., Prato, F. S. A detailed ethological analysis of the mouse open field test: effects of diazepam, chlordiazpoxide and an extremely low frequency pulsed magnetic field. Neurosci. Biobehav. Rev. 25, 235-260 (2001).
  5. Ramos, A. Animal Models of anxiety: do I need multiple tests. TIPS. 29, 493-498 (2008).
  6. Archer, J. Tests for emotionality in rats and mice: a review. Anim. Behav. 21, 205-235 (1973).
  7. Gray, J. A. Emotionality in male and female rodents: a reply to Archer. Brit. J. Psych. 70, 425-440 (1979).
  8. Carola, V., D’Olimpio, F., Brunamonti, E., Mangia, F., Renzi, P. Evaluation of the elevated plus-maze and open-field tests for the assessment of anxiety-related behavior in inbred mice. Behav. Brain Res. 134, 49-57 (2002).
  9. Ramesh Babu, J., Seibenhener, M. L., Peng, J., Strom, A. L., Kemppainen, R., Cox, N., Zhu, H., Wooten, M. C., Diaz-Meco, M. T., Moscat, J., Wooten, M. W. Genetic inactivation of p62 leads to accumulation of hyperphosphorylated tau and neurodegeneration. J. Neurochem. 106, 107-120 (2008).
  10. Simon, P., Dupuis, R., Costentin, J. Thigmotaxis as an index of anxiety in mice: influence of dopaminergic transmissions. Behav. Brain Res. 61, 59-64 (1994).
  11. Denenberg, V. H. Open-field behavior in the rat: what does it mean. Ann. N.Y. Acad. Sci. 159, 852-859 (1969).
  12. Stanford, S. C. The open field test: reinventing the wheel. J. Psychopharm. 21, 134-135 (2007).
  13. Ennaceur, A. Tests of unconditional anxiety – pitfalls and disappointments. J. Phys. Behav. 135, 55-71 (2014).
  14. Borta, A., Schwarting, R. K. Inhibitory avoidance, pain reactivity, and plus-maze behavior in Wistar rats with high versus low rearing activity. J. Phys. Behav. 84, 387-396 (2005).
  15. Costall, B., Jones, B. J., Kelly, M. E., Naylor, R. J., Tomkins, D. M. Exploration of mice in a black and white test box: validation as a model of anxiety. Pharmacol. Biochem. Behav. 32, 777-785 (1989).
  16. Bouwknecht, J. A., Paylor, R. Pitfalls in the interpretation of genetic and pharmacological effects on anxiety-like behavior in rodents. Behav. Pharm. 19, 385-402 (2008).
  17. Webster, D. G., Baumgardner, D. J., Dewsbury, D. A. Open field behavior in eight taxa of muriod rodents. Bull. Psychonom. Soc. 13, 90-92 (1979).
  18. Wilson, R. C., Vacek, T., Lanier, D. L., Dewsbury, D. A. Open field behavior in muroid rodents. Behav. Biol. 17, 495-506 (1976).
  19. Crawley, J. N. Behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice: experimental designs and evaluation of general health, sensory functions, motor abilities and specific behavioral tests. Brain Res. 835, 18-26 (1999).
  20. Simon, P., Dupuis, R., Costentin, J. Thigmotaxis as an index of anxiety in mice. influence of dopaminergic transmissions. Behav. Brain Res. 61, 59-64 (1994).
  21. Miller, B. H., Schultz, L. E., Gulati, A., Su, A. I., Pletcher, M. T. Phenotypic characterization of a genetically diverse panel of mice for behavioral despair and anxiety. PLoS One. 5, e14458 (2010).
  22. Tannenbaum, B., Anisman, H. Impact of chronic intermittent challenges in stressor-susceptible and resilient strains of mice. Biol. Psych. 53, 292-303 (2003).
  23. Lister, R. G. Ethologically-based animal models of anxiety disorders. Pharmacol. Ther. 46, 321-340 (1990).
  24. Kulesskaya, N., Voikar, V. Assessment of mouse anxiety-like behavior in the light-dark box and open-field arena: role of equipment and procedure. Phys. Behav. 133, 30-38 (2014).
  25. Han, H., Du, W., Zhou, B., Zhang, W., Xu, G., Niu, R., Sun, Z. Effects of chronic fluoride exposure on object recognition memory and mRNA expression of SNARE complex in hippocampus of male mice. Biol. Trace Elem. Res. 158, 58-64 (2014).
  26. Barrow, P., Leconte, I. The influence of body weight on open field and swimming maze performance during the post-weaning period in the rat. Lab. Animals. 30, 22-27 (1996).

Tags

السلوك، العدد 96، المفتوحة المتاهة الميدانية، والسلوك، نموذج حيواني، والقلق، والحركي آخر، انجذاب بالتماس، العلاج من تعاطي المخدرات
استخدام فتح المتاهة ميدانية لقياس الحركي والقلق تشبه السلوك في الفئران
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Seibenhener, M. L., Wooten, M. C.More

Seibenhener, M. L., Wooten, M. C. Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice. J. Vis. Exp. (96), e52434, doi:10.3791/52434 (2015).

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