Protocol
הערה: כל הפרוצדורות שבוצעו כאן הוגשו ואושרו על ידי IACUC (Office of Compliance המחקר) ונערכו בעקבות הנחיות NIH. עכברים המשמשים בפרדיגמה הבדיקות התנהגותיות היו נאיביים ואינו משמש לבדיקות אחרות. סוג C57BL / 6 Wild והעכברים Knock Out שימוש בפרוטוקול זה תוארו בעבר 9 ואת הנתונים שהוצגו כאן הם מכתב היד ש.
1. הכנת לחדר הבדיקה ומכשירי שדה פתוחים
- השתמש במבוך יחידה מרובה שדה פתוח (הפרנציסקאני) מורכב מארבעה תאי פעילות שימש לניתוח זה (איור 1). כל תא נמדד 50 סנטימטרים (אורך) x 50 סנטימטר (רוחב) x 38 סנטימטר (גובה) ונעשה מצפיפות גבוהה לבנה ופלסטיק שאינו נקבובי.
- מרקם הקומות של המבוך למתיחה במהלך ניידות בעוד קירות מבוך היו חלקים. רביעים מבוך היו ריקים לגמרי לצורך בדיקה זו. בתמורה לשאר פרוטו זהcol, רבע אחד של המבוך המתואר לעיל להיות מנוצל כדי להדגים את הפרנציסקאני.
- נגב את החדר עם אתנול 95% לפני שימוש ולפני המבחנים הבאים כדי להסיר כל רמזים ריח שהותירו את עכבר הנושא הקודם.
- לאפשר אתנול להתאדות לחלוטין לפני בדיקת עכברים. פעולה זו עשויה להימשך 5-10 דקות בין כל פגישת בדיקות.
- לניתוח זה, השתמש בתוכנת SMART וידאו המעקב ממכשירי PanLab / הרווארד כדי להקליט ולהעריך תנועת עכבר.
הערה: כל מצלמה מעקב וידאו מסחרית ותוכנה ניתן להשתמש כדי לעקוב אחר נושא הבדיקה ולהעריך את תוצאות ממבוך השדה הפתוח. זה מאוד חשוב עבור משתמש הקצה להבין כיצד לכייל ולהפעיל את התוכנה המשמשת לכל ניתוח פרטני. ללא קשר למצלמת הווידאו ותוכנת מעקב בשימוש, התוצאות הטובות ביותר מושגות כאשר המצלמה והתוכנה מכוילות נכון, בהתאם להוראות היצרן. - לבצע את בדיקות iסטנדרטי na מואר חדר מסוגל להכיל מנגנון המבוך והמחשב הדרוש להפעלת התוכנה. להשעות את מצלמת וידאו מעל המבוך או על ידי הצמדתו לתקרה או על ידי שימוש בכל מערכת תמיכה מוגבהת המאפשרת את עדשת המצלמה כדי לראות את אזור כולו המבוך (איור 2).
- כמנהל האנושי של המבחן, להיות בטוח שיש מספיק המקום בחדר להיות לחלוטין לא נצפים על ידי בדיקת הנושאים במבוך כדי שלא להשפיע על התנהגותם של העכברים.
2. הכנת התוכנה למדידת פעילות
- פתח את תוכנת וידאו המעקב.
- ברגע שהתוכנה נפתחה, להזיז את הסמן לאפשרות "מעקב Single-נושא" הנמצאת בכרטיסייה "Data Acquisition" ולחיצה אחת כדי לפתוח אפשרות זו.
- בחר באפשרות "רקע סטטי" הממוקמת בחלק התחתון של המסך.
- לאחר הבחירה "רקע סטטי" הוא בחרn, יש צורך להשתמש בתוכנה כדי לקחת תמונה של המבוך לפני תוספת של נושאי הבדיקה. כדי לעשות זאת, להזיז את הסמן ללחצן "התמונה" הממוקם בחלק התחתון של המסך ולחיצה אחת.
הערה: התוכנה תיקח תמונה של התרחיש ללא נושא הבדיקה שיופחת מהתמונה שצולמה במהלך תהליך המעקב. כתוצאה מכך רק התנועה של הנושא נותחה על ידי התוכנה. - ודא שתמונת הרקע שצולמה מעל נמחקה לחלוטין על ידי תוכנת מעקב על ידי הזזת הסמן ללחצן "הבדיקה" הממוקם בחלק התחתון של המסך ולחיצה אחת. שדה לבן מוצק תוכלו לראות אם תמונת הרקע נמחקה לחלוטין מתמונת המעקב. אם תנאי תאורה לשנות או המבוך מועבר בטעות, אתה תראה "צללים" שחורים בתחום זה מצביע על שני התמונות לא עולות בקנה אחד באופן מושלם. כדי לתקן את המצב, פשוט חזור על STEp 2.4 לעיל.
- לאחר אישור הגדרות רקע, השתמש באפשרות התזמון כדי להגדיר את הדרך הזמן נשלט במהלך רכישה. כדי לעשות זאת, להזיז את הסמן לכרטיסיית "התצורה" ולחץ פעם אחת על הכותרת "התזמונים". השתמש בחלון החדש שנפתח להיכנס פרמטרים ניסיוניים.
- לפרוטוקול זה, בחר באפשרות "הזמן מתוכנת" כתקופת מעקב 10 דקות. הגדר את "התקופה חביון" ל 5 שניות כדי לאפשר למשתמש הזמן למקם את העכבר במרכז המבוך ולהתרחק לפני תחילת המעקב. הזן את "זמן הרכישה" של 10 דקות למשך המבחן. הגדר את "השליטה עצור" מוגדרת "כאשר זמן מתוכנת (10 דקות) הוא מעל" אשר באופן אוטומטי לכבות את המצלמה ואת פונקצית המעקב של התוכנה.
- להזיז את הסמן ללחצן "סגור" אחרי כל התזמונים נקבעו כדי לסגור את החלון. כעת אתה מוכן להתחיל את הבדיקהing הליך.
3. מנהל ממבחן שדה הפתוח
הערה: חבילת התוכנה המשמשת בפרוטוקול זה מאפשרת המעקב של עד 16 עכברים בודדים בכל פעם. על מנת להקל על השלמה וכאמור לעיל, הפרוטוקול שנדון כאן הוא לעכבר בודד באמצעות רבע אחד של הפרנציסקאני. לציוד בשימוש בפרוטוקול זה, מקסימום של 4 עכברים בודדים יכול להיות במעקב באמצעות כל רבע של המבוך. אם ניצול מבוך רב-מתחם, לאחר הצבת עכבר הנושא הראשון ברבע המוגדר שלה, למקם את העכברים שנותרו לרבע המבוך שלהם למעקב אחר הניתוח. למטרות פרוטוקול זה, הוראה נוספת תהיה ספציפית לרבע אחד של המבוך.
- להביא את העכברים בכלובים בביתם מדיור חדרם לחדר הבדיקות. לאפשר לעכברים להסתגל להליך החדר למשך תקופה מינימאלית של 30 דקות לפני תחילת הבדיקה.
- הסר מ 'בודדהאוז מהכלוב בבית על ידי בעדינות האחיזה בזנבו ומניח את העכבר באמצע מבוך השדה הפתוח בעת ההפעלה במקביל תוכנת SMART על ידי לחיצה אחת על כפתור Start כדי להתחיל לעקוב אחר תנועת עכבר. זה נורמלי לעכבר לעבור מייד לקירות הפריפריה של המבוך ועל תזמון הפרסום ומעקב לכידתו של העכבר צריך לחפוף כדי להקליט תנועה זו.
- לאפשר תנועה חופשית וללא הפרעה של עכבר הנושא בכל רבע בהתאמה של המבוך לתקופה אחת של 10 דקות שבמהלך זמן, תוכנת המעקב תרשום תנועה (איור 3).
- בתום תקופת המבחן, להרים את עכבר הנושא בעדינות, להסיר אותו מהמבוך ולהחזיר אותו לכלוב בבית שלה.
- לפני ניקוי המבוך חזותי, לספור את כדורי Boli הצואה הנוכחיים במבוך וידני להקליט את המספרים לניתוח נוסף.
- הסר את כל כדורי הצואה ולנגב את כל הנקודות של השתנה. לרסס את הרצפה וקירות של המבוך ברבע עם 95% אתנול ולנגב את עם מגבת נייר נקייה. אפשר פתרון אתנול לחלוטין לייבוש לפני בדיקת עכברים אחרים.
- חזור על התהליך עם העכבר הבא.
4. מדידה וניתוח של התנהגות בזמן בדיקת הנוהל
הערה: למדידה, שלושה היבטים של התנהגות פתוחה שדם בקלות מאופיין בפרוטוקול זה (ראה דיון). הוראה קצרה על איך לגשת למדידות אלה בתוכנת מעקב הווידאו הבאה.
- במסך הראשי של תוכנת SMART, להזיז את הסמן ל" Definition "" האזורים "הכרטיסייה ולחיצה אחת כדי לפתוח את עורך Zone.
- בצע את ההוראות מפורטות במדריך למשתמש בתוכנת SMART מגדירים אזורים או רשתות לכיסוי על נתיבי המעקב. כאן, התוכנה הייתה משמשת להגדרת רשת 5 X 5 ריבועי 10 סנטימטרים מכסים את הרצפה של המבוך (
- במסך הראשי של תוכנת SMART, להזיז את הסמן לכרטיסייה "ניתוח" ולחיצה אחת כדי לפתוח את חלון ניתוח נתונים.
- להזיז את הסמן לכרטיסייה "קובץ" ולפתוח את קובץ Zone נוצר מעל.
- להזיז את הסמן לכרטיסיית "התצורה" ולפתוח את האפשרות "מסלול ניתוח". הפעולה זו תפתח את החלון "תצורת ניתוח חד נושא".
- להזיז את הסמן לכרטיסייה "רגילה" ולהעביר את הפרמטר "מרחק קילומטרז '" מתיבת הפרמטרים הזמין (בצד שמאל) לתיבה כולל פרמטרים (צד ימין).
- להזיז את הסמן לכרטיסיית "אזורי המעברים" ולהעביר את כל הפרמטרים המתאימים לתיבת הפרמטרים הכלולים כאמור לעיל.
- ודא שהתיבה "מלא המסלול" מסומנת בתחתית החלון.
- Move את הסמן ללחצן אישור וסגור את חלון תצורת ניתוח חד נושא.
הערה: בהתאם לניתוח שרצונך לבצע, ניתן לבחור אפשרויות רבות אחרות בחלון זה לנתונים שלי מהניתוח. קראו את המדריך למשתמש מפורט של התכנית הספציפית שלך כדי לקבוע מה פרמטרים חשובים ביותר לניתוח של הנתונים שלך.
- בכרטיסיית הקובץ בפינה השמאלית העליונה של חלון התכנית, לפתוח את חלון מסלול הנושא יחיד ולמקם את סימון ליד כל המסלולים להיות מנותחים. להזיז את הסמן ללחצן הסימון בחלק העליון של החלון ולחץ כדי לסגור את חלון Track Explorer.
- להזיז את הסמן ללחצן "לך" בחלון ניתוח נתונים ולחיצה אחת ליזום ניתוח נתוני המסלול.
- ניתוח נתונים יכולים להיות פלט כמו גם קבצי טקסט ASCII או שזה יכול להיות מיוצא ישירות לתוך גיליון אלקטרוני Excel. השתמש בכלי הפלט של התוכנה אתה משתמש לפלט data לשימוש שלך.
הערה: המרחק סה"כ נסע ואת המשך זמן באזורים שצוינו יהיה הפלט הבא צעדי ניתוח נתונים שתוארו לעיל. שוב, הוא הדגיש כי הצעדים כדי להגיע למדידות אלה מיוצגים כאן יהיו שונים בהתאם לתוכנה למשתמש בשימוש. אבל המידע עצמו והפרשנות של התוצאות צריכים להיות עצמאי דומה של התוכנה בשימוש. כמו כן, ראוי לציין כי ההטיה מנהל מבחן מוסר מפרוטוקול זה ככל הנתונים שנאספו הוא לכמת נתונים שנמדדו על ידי התוכנה ולא למנהל. אם כך, אין אלמנט qualifiable לנתונים שנאספו כפי שתואר.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
המספר הממוצע של אנשים לזן של עכברים שנבדקו ברוב המקרים הוא כ 20 כדי ליצור רלוונטי סטטיסטי מספקת. עם זאת, מספר זה יכול להיות בטווח של 8-30 בהתאם לזמינות עכבר. בהתאם למדידה או השוואות הנדרשות, הוא גם נוח לשימוש נושאים באותו גיל.
הפרמטר הספציפי הראשון וככל הנראה החשוב ביותר למדידה בשדה הפתוח המבוך הוא מרחק אמבולטורי כולל. בעוד יחידת המידה אינה רלוונטית לצורך השוואה, זה לרוב מתבטא במדידה מטרי (סנטימטר). בנתוני הניסוי שהוצגו כאן (איור 5), סוג Wild (WT) או C57BL / 6 עכברים רגילים להראות יכולת אמבולטורי דומה לזן ספציפי נוק-אאוט C57BL / 6 עכבר (KO). כאשר המרחק כולל חצה דומה בין זנים או טיפולים, ניתוח נוסף של התנהגויות רגשיות הוא פשוטים, כי הפעילות של תנועת מוסר ביעילות מequation. אם יש הבדלים משמעותיים ביכולת של תנועה של העכברים שנבדקו, עוד ניתוחים כגון יכולים להיות מוטה ערכי אזור או משך זמן באזורים המיועדים מסוימים של המבוך עקב חוסר פעילות במקום השפעת מתח או טיפול. טכניקות קיימות לדין וחשבון על פעילות של תנועה לא שוויונית, אבל אלה הם לרוב ספציפיים לשאלת המחקר.
כמרחק אמבולטורי מוחלט בין שני זני העכבר היה דומה, היינו מסוגל לנתח thigmotaxis, או הנטייה של נושא להישאר קרובה לקירות, בעכברי WT לעומת KO (איור 6). מידת thigmotaxis אומתה כמדד להתנהגות anxiogenic בעכברי 10. Thigmotaxis עליות כמו רמות החרדה לעלות. שימוש בתוכנת SMART, אזורים הבודדים היו מעולף על הנתיבים נסעו בעכברים (איור 3) ואת משך הזמן באזורים פנימיים לעומת אזורים חיצוניים מחושבים ומוצגים כפונקציה של זמן הכולל (10 דקות) בtהוא המבוך. במקרה זה, עכברי KO מוצג התנהגות anxiogenic גבוהה באופן משמעותי מאשר עמיתיהם WT. נתיב נסיעה נציג ניתן לראות באיור 4 שבו נתיב עכבר WT חוצה את אזורי אמצע המבוך בתדירות גבוהה בהרבה מאשר בעכבר KO שנשאר קרוב לקירות של המבוך למרות שהמרחק שעבר של שני העכברים הוא דומה. אנחנו יכולים להסיק מכך שעכברי KO להפגין התנהגות חרדה גבוהה יותר קשורה מאשר עכברי WT.
לתמיכה נוספת הגדילה את רמות חרדה בעכברי KO, הצואה Boli עזבה במבוך לאחר תקופת מבחן 10 דקות נספרו על ידי המשקיף פעם נושא הבדיקה הוסר (איור 13). בעקבות התפיסה מרוויחה שבעלי חיים רגשיים מאוד להפגין עשיית הצרכים מוגבר, עכברי KO מציגים עלייה משמעותית בהווה Boli צואה בהשוואה לעכברי WT. זה תואם את הרמות של thigmotaxis נמדדו בעכברי KO ומציין tha t עכברי נוק-אאוט ששמשו במחקר זה הראה רגשנות וחרדה מוגברות בהשוואה לעמיתיהם WT.
איור 1. דוגמא להפרנציסקאני ארבעה ברבע. הפרנציסקאני בתמונה התקבלה מסן דייגו מכשירים והיה בשימוש בכל הליכי הבדיקה שתוארו. ממדים של רבע אחד של המבוך הם בסנטימטרים וכל רבע מזוהה (Q1-Q4).
איור 2. דוגמא של תצוגת מצלמה תקורה של הפרנציסקאני ארבעה ברבע. התמונה המוצגת היא נציג של תצוגת המצלמה מוכרת על ידי תוכנת SMART לפני נהלי מעקב. כל רביע שכותרתו (Q1) עד (4) ויכיל עכבר אחת למעקב.
השוואת 3. איור של שבילי מסלול לעכברי WT וKO. מסלולי נציג לאו WT או עכברי KO מוצגים. כל מסלול מייצג את המרחק הכולל נסע בנושא במהלך תקופת הזמן של 10 דקות של המבחן. נקודת ההתחלה (B) ונקודת הסיום (ה) למעקב מצויינים. מסלול דוגמא WT עובר לחלק המרכזי של המבוך במרווחי זמן קבוע ואילו מסלול KO נשאר מקרוב בסמוך לקירות של המבוך הצביע מוגבר thigmotaxis או התנהגות הקשורה לחרדה.
איור 4. כיסוי האזור המשמש לפיענוח נתוני מעקב לthigmotaxis מהפרנציסקאני. שימוש בחבילת תוכנת ניתוח SMART, סדרה של 10 x 10 סנטימטר אזורים היו identifieד ומשמש להערכת מסלולי נושא. האזור החיצוני כלל 16 לוקים כפי שזוהה בזמן שהאזור הפנימי כלל 9 בלוקים ומוצלים. זמן רב יותר בילה באזורים החיצוניים של המבוך נרשם כthigmotaxis מוגבר ומעיד על מוגבר התנהגות הקשורות לחרדה.
איור 5. מרחק סה"כ נסע בהפרנציסקאני. WT (n = 24) וKO (n = 27) עכברים היו נתונים להפרנציסקאני ומרחק הכולל בסנטימטרים של מסלולים המיוחסים להם אוחדו וסטטיסטי ניתח לדמיין את כל הבדלים בניידות. עכברי WT וKO מבוצעים באופן דומה בהפרנציסקאני כאשר מרחק כולל נמדד. התוצאות עבור הנתונים באו לידי ביטוי כממוצע +/- SEM ניתוחים סטטיסטי (-tests t) בוצע באמצעות Excel 2010 (Microsoft, רדמונד WA) ו- SAS 9.2 (SAS Institute, Cary NC). [נתונים הוא modifie ד מראמש באבו, et.al., 2008.]
איור 6. זמן בילה באזורים פנימיים וחיצוניים של הפרנציסקאני. WT (n = 24) וKO (n = 27) עכברים היו נתונים להפרנציסקאני ואת משך הזמן באזורים פנימיים וחיצוניים של המבוך סטטיסטי ניתחו להבדלים בעכבר זנים. הזמן בילה באזורים החיצוניים של המבוך שזוהו באיור 7 צעדים קיר-חיבוקים התנהגות thigmotaxis או ומעיד על התנהגות הקשורה לחרדה. עכברי KO הוצגו אמצעי חרדה גבוהים יותר מאשר לWT מבוססים על thigmotaxis. התוצאות עבור הנתונים באו לידי ביטוי כממוצע +/- SEM ניתוחים סטטיסטי (-tests t) בוצע באמצעות Excel 2010 (Microsoft, רדמונד WA) ו- SAS 9.2 (SAS Institute, Cary NC). P <0.05. [נתונים הוא שונה מראמש באבו, et.al., 2008.]
gether.within-page = "תמיד"> 
איור 7. פיקדונות Boli צואה בהפרנציסקאני. WT (n = 24) וKO (n = 27) עכברים הורשו להשלים מבחן 10 דקות בהפרנציסקאני לפני שהוסר מהמבוך בחזרה לכלובים בביתם. לאחר העכברים הוסרו, מספר defecations או פיקדונות Boli צואה נספר באופן ידני על ידי המשקיף. מספר גדל של Boli יכול להוות אינדיקציה לחרדה ורגשנות מוגברות של בעלי החיים הנושא. עכברי KO הציגו עלייה בBoli צואה בהשוואה לWT. התוצאות עבור הנתונים באו לידי ביטוי כממוצע +/- SEM ניתוחים סטטיסטי (-tests t) בוצע באמצעות Excel 2010 (Microsoft, רדמונד WA) ו- SAS 9.2 (SAS Institute, Cary NC). P <0.05. [נתונים שפורסמו במקור בראמש באבו, et.al., 2008.]
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
להרחיב שדה המבוך הוא אחת מהפלטפורמות הנפוצות ביותר במחקרים התנהגותיים בעלי חיים. מספר הפרמטרים קונבנציונליים והאתולוגיה חשובים 2,4 ניתן לאסוף ולנתח בזמן ההופעה של הפרנציסקאני. נתונים אלה מאפשרים לחוקר למדוד התנהגויות הנעות בין פעילות של תנועה הכוללת להתנהגויות רגשיות הקשורות לחרדה 8. עם זאת, שימוש בהפרנציסקאני הוא לא בלי החסרונות שלה. נושא מבלבל אחת הוא מגוון הרחב של משתני סטטי שניתן לטפל בכל פגישת בדיקות. דוגמאות כוללות זמן, תנאי תאורה והכללת אובייקט רומן. השתנות בהגדרת פרוטוקול ניסוי ועיצוב, שהם חיוניים לתמיכה בספקטרום רחב של יישומים, יכולות לעשות את זה קשה להשוות את הלימודים. כאשר שונות נושא, כגון שונה קווי עכבר רקע או מהונדס וטיפולים תרופתיים כלולות, הקושי בהשוואות בדיקה יכול להגדיל עוד יותר. למרות בעיות אלה, OFM נשאר אחד הטכניקות מיושמות באופן נרחב ביותר במחקר התנהגות מכרסם. כאן, אנו דנים תוצאות שהתקבלו מהפרנציסקאני והניתוח שלהם בכל קשורים לחרדת עכבר ורגשנות.
הנה, שלושה היבטים של התנהגות פתוחה שדם בקלות מאופיין באמצעות פרוטוקול זה: 1) מרחק סה"כ מכוסה (בס"מ) במהלך חלק מתוזמן השלם של הבדיקה; 2) Thigmotaxis או מדד של אחוזים מכלל זמן בדיקת 10 דקות שהנושא נשאר צמוד לקיר החיצוני של המבוך שמעיד על חרדה כמו התנהגות; 3) מספר כדורי צואה (Boli) עזבו ברבע אחרי הנושא מוסר נספר. עשיית הצרכים הוא מדד קשור באופן שלילי של רגשנות במכרסמים 5 והוא יכול לשמש כדי לציין רמות חרדה בנושא העכבר. הוראה קצרה על איך לגשת למדידות אלה בתוכנת SMART הבאה.
הפעילות של תנועה של נושאי הבדיקה חשובלהבחין לפני הניתוח של נתונים הפרנציסקאני או לצורך העניין, כל מבוך התנהגות בעלי חיים. כאשר משווים זנים שונים של עכברים או אפקטים שונים של טיפולים תרופתיים, היכולת אמבולטורי של העכבר היא בעל חשיבות עליונה. אם היכולת של תנועה נפגעת כתוצאה משפעות טיפול, אז מדידת פעילויות המסתמכות על יכולתו של הנושא כדי להעביר נאלץ להתמודד. לכן הצעד הראשון בניסוי זה היה להשוות תנועה מוחלטת בין שני זני הנושא. שימוש בתכונת מעקב נושא תוכנת SMART, מדדנו את המרחק אמבולטורי הכולל מכוסה במבוך במהלך תקופת הבדיקה על ידי שני זנים שונים של עכברי C57BL / 6 (איור 4). שני Wild סוג (WT) והעכברים נוק-אאוט גנטיים (KO) מוצגים יכולת אמבולטורי דומה. לא היה הבדל סטטיסטי במרחק כולל (בס"מ) נסע בקו עכבר או בכל מסגרת הזמן של 10 דקות של הניסוי. היה מתח אחד הראה הבדל משמעותי בניידות בהשוואהלאחרים, חקירה מיוחדת יותר, אולי באמצעות פרדיגמות התנהגות אחרות, תהיה צורך לאפיין את ההבדל. עם זאת, במקרה זה, ניידות של זני הנושא היה שימוש שווה ומאפשר ישיר של נתונים המופק הפרנציסקאני לא מותאמים להמשיך לחקור פרמטרים לטיפול בחרדות. יש לציין כאן כי חלק מהחוקרים פירשו פעילות גבוהה או להגדיל את התנהגות גישוש כמדד לרגשנות נמוכה, בעוד שאחרים להרות להיות בלתי תלוי ברגשנות 11 התנהגות גישוש. אחד יש להכיר בכך שהבדלים בפעילות של תנועה יכולים לבלבל אמצעים רגשיים 12. עם זאת, כמרחק אמבולטורי כולל היה דומה בין זני העכבר משמשים כאן, רמות הפעילות של העכברים הופרדו מגורמי רגשנות.
גידול התנהגות מורכב של בעלי חיים נושא עומדים על שני רגליו האחוריות בתנוחה זקופה אנכית. זה נחשב התנהגות גישוש ומאז משמש כמידה של חרדה בשני הפרנציסקאני והמוגבה פלוס 13 המבוך. עם זאת, אין כל אינדיקציה ברורה שגידול התנהגות הוא גם לטיפול בחרדות או anxiogenic. גידול חלק מהמחקרים מצביעים על עלייה הוא בהתאמה עם רמות חרדה מוגברות בעכברים 14 ואילו אחרים מניחים ירד גידול ההתנהגות מעיד על חרדה מוגברת 15. וכך, בעוד גידול לא נותח כאן, בהתאם לפרוטוקול ניסוי ופרמטרים שנבדקו האתולוגיה, גידול יכול לשמש כדי להפלות התנהגויות צמודות חרדה מהתנהגות אמבולטורי פשוטה.
זה הוצע כי מדידת חרדה במודלים של מכרסמים היא הרבה יותר מסובך מאשר שימוש בפרמטר אחד בסביבת מבוך יחידה 16. לכן, שימוש בבדיקות מרובות או אמצעים מרובים בבדיקה אחת יכול לחזק את ההערכה של התוצאות. או Thigmotaxis קיר-חיבוקים התנהגות שנצפתה ברוב מיני מכרסמים והיא צמודה לחרדה הקשורים להיותhaviors. הוא ככל הנראה קשור לנטייה הבסיסית של מכרסם להימנע שטחים פתוחים גדולים או באזורים של סכנה נתפסת 17,18. ללא קשר לסיבה הבסיסית, thigmotaxis היא התנהגות צמודת חרדה חשובה שנחשבה לעתים קרובות לנקודת ההתחלה לבדיקות הקשורים חרדה ספציפית נוספת 19.
Thigmotaxis בהפרנציסקאני משמש להערכת טיפולים לטיפול בחרדות, anxiogenic ואפילו לא-תרופתיים. תרופות חרדה הקשורים כגון diazepam וchlordiazepoxide הראו השפעה משמעותית על התנהגות עכבר בהפרנציסקאני 4 תוך דופמין אגוניסטים הראו כי קולטני דופאמין D1 ו- D2 מעורבים בהשפעות anxiogenic-כמו בשל שידורי דופאמין עלו ב -20. ישנם גם הבדלי מתח ברורים בתגובה לעכבר כמו חרדה-התנהגות בהפרנציסקאני 21. לדוגמא, עכברי BALB / c, זן מעבדה לבקן גידל של עכבר הבית המשותף, להראות תגובה התנהגותית יותרללחץ אקוטי מאשר C57BL / 6 עכברים 22. לכן, וריאציה בסיסית בתגובות בין הנושאים חייבת להילקח בחשבון בעת הגדרת הפרמטרים הקשורים לפרדיגמות בדיקה ובחירה של מינים לשימוש עבור שאלת מחקר מסוימת.
כמו כן, התפיסה מרוויחה שבעלים חיים רגשיים מאוד להפגין עשיית הצרכים מוגבר. השקפה זו כבר אושרה על ידי כמה, אבל את תוקפו של הפרשת צואה כאמצעי מובהק של חרדה נחקר 23. עם זאת, מאז המסה של הול המקורי (1934) מקשרת אירועי עשיית הצרכים עם רגשנות במכרסמים, כמות גדולה של ספרות בנושא אישרה מערכת יחסים זו 2. יותר ממצאים אחרונים הראו, כי defecations אכן עשוי להיות אינדיקטור שימושי של התנהגויות הקשורות לחרדה רגשיות בתקופות מבחן קצרות יחסית כפי שבוצע כאן בניגוד לתצפיות ארוכות (30 דקות) שבו הבדלים בתגובות הם פחות ברורים 21
חשוב לציין שהתנהגותם של עכברים בהפרנציסקאני תלוי בתחושות המישוש שלהם. כך כל נזק או מחסור בשפם לעכברים עלול לגרום לירידה בנמדדה התנהגות צמודת חרדה כעכברים לאבד קשר מישוש עם הקירות של המבוך והזן את החלקים המרכזיים יותר בקלות 3. חיפושי מבוך עשויים גם להיות תלויים במזון או קיפוח מים, תאורה במהלך הליך הבדיקה או אפילו בצבע רצפת המבוך 24. חשוב לוודא המשתנים הללו, וכן כל גורמי טיפול מושרה, לפני פירוש תוצאות הפרנציסקאני להתנהגויות הקשורות לחרדה. דיווח מפורט של כל תנאי הבדיקה בכתבי יד הוא קריטי גם כדי להקל על השוואות מחקר צולב מתאימות.
כמו כן, בעוד שכאן אנו דנים בשימוש בהפרנציסקאני שהיא מתייחסת לתנועה מוטורית ורגשנות של העכברים נחקרו, הפרנציסקאני יכול לשמש גם כדי לבדוק את ההתנהגויות אחרות such כמו זיהוי אובייקט חדש וזיכרון 25. בהתאם לסוג של זיכרון שנתח, זמן במבוך עם חפץ רומן יכול לנוע בין 5 דקות ל -24 שעות. הנוחות והגמישות של המבוך במבחן זיהוי אובייקט הרומן מאפשרת בדיקה של זיכרון לטווח קצר או ארוך, וניתן להשתמש בם כדי לנתח באופן סלקטיבי את ההשפעות של טיפול תרופתי חריף על במה ספציפית של יצירת זיכרון. לסיכום, הפרנציסקאני הוא מבחן הפסגה של ביצועים 26. ההתנהגויות הקשורות לחרדה הנמדדת הן הצבירה של כמה תהליכים שבבסיס התנהגות. כך, פעם בתגובה נמדדה במובחן, לעתים קרובות יש צורך לחקור תגובה כי בהמשך לזהות פגם מסוים.
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. |
References
- 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).
- Walsh, R. N., Cummins, R. A. The open field test: a critical review. Psychol. Bull. 83, 482-504 (1976).
- 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).
- 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).
- Ramos, A. Animal Models of anxiety: do I need multiple tests. TIPS. 29, 493-498 (2008).
- Archer, J. Tests for emotionality in rats and mice: a review. Anim. Behav. 21, 205-235 (1973).
- Gray, J. A. Emotionality in male and female rodents: a reply to Archer. Brit. J. Psych. 70, 425-440 (1979).
- 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).
- 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).
- 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).
- Denenberg, V. H. Open-field behavior in the rat: what does it mean. Ann. N.Y. Acad. Sci. 159, 852-859 (1969).
- Stanford, S. C. The open field test: reinventing the wheel. J. Psychopharm. 21, 134-135 (2007).
- Ennaceur, A. Tests of unconditional anxiety – pitfalls and disappointments. J. Phys. Behav. 135, 55-71 (2014).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Wilson, R. C., Vacek, T., Lanier, D. L., Dewsbury, D. A. Open field behavior in muroid rodents. Behav. Biol. 17, 495-506 (1976).
- 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).
- 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).
- 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).
- Tannenbaum, B., Anisman, H. Impact of chronic intermittent challenges in stressor-susceptible and resilient strains of mice. Biol. Psych. 53, 292-303 (2003).
- Lister, R. G. Ethologically-based animal models of anxiety disorders. Pharmacol. Ther. 46, 321-340 (1990).
- 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).
- 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).
- 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).
