Waiting
Login processing...

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

Behavior

מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות

Published: April 8, 2015 doi: 10.3791/52529

Abstract

פרוטוקול זה מתאר את חור הלוח שונה (MHB), המשלב תכונות מחור לוח מסורתי ושדה פתוח ונועד למדוד את ממדים רבים של התנהגות מותנית ביונקים קטנים מעבדה (למשל, עכברים, חולדות, חדפי עצים וקופים קטנים). פרדיגמה זו היא חלופה רבת ערך לשימוש בסוללה מבחן התנהגות, שכן קשת רחבה של התנהגות פרופיל ההתנהגות של בעלי חיים יכולה להיחקר במבחן אחד ויחיד.

המנגנון מורכב של תיבה, המייצג את האזור 'המוגן', הופרד מתא קבוצה. לוח, שבו צילינדרים קטנים מעד בשלוש שורות, ממוקם במרכז התיבה, המייצג את האזור "לא מוגן" של הסט-אפ. היכולות הקוגניטיביות של בעלי החיים ניתן למדוד על ידי מתגרה כמה בלונים על הלוח ומדידת זיכרון העבודה והתייחסות. התנהגות הבלתי מותנית אחרת, כגון activity-related-, חרדה-related- והתנהגות חברתית, ניתן לצפות באמצעות פרדיגמה זו. גמישות התנהגותית והיכולת להרגיל לסביבת רומן בנוסף ניתן לצפות על ידי חשיפת בעלי החיים לניסויים רבים בMHB, חושפים תובנות יכולות הסתגלותם של בעלי החיים.

בשל בדיקת השפעות סדר בסוללת מבחן התנהגות, יש להשתמש בבעלי חיים תמימים לכל ניסוי בודד. על ידי בדיקת ממדי התנהגות מרובים בפרדיגמה אחת, ובכך לעקוף את הבעיה, את מספר בעלי החיים ניסוי נעשה שימוש מופחת. יתר על כן, על ידי הימנעות מהבידוד חברתי במהלך בדיקה וללא הצורך במזון לשלול בעלי החיים, MHB מייצג מערכת בדיקה התנהגותית, גרימה אם בכלל, כמות נמוכה מאוד של לחץ.

Introduction

חור הלוח שונה (MHB) משמש כדי להעריך ממדים רבים של התנהגות הבלתי מותנית, בעיקר בעכברים וחולדות 1. מספר בדיקות בשימוש נרחב למדוד פרמטר התנהגות יחיד שאינו מכסה את כולו הפנוטיפ של ממד התנהגות לחלוטין. MHB פותח מבוסס על הרעיון כי מכרסמים יכולים להראות הרפרטואר ההתנהגותי שלהם העשיר רק בסביבת בדיקות עשירה 2 ובכך מאפשר לתצפיות האתולוגיה מורכבות.

ההגדרה כוללת את המאפיינים של חור הלוח המסורתי ובדיקת השדה הפתוחה, וכתוצאה מכך הפרדיגמה מורכבת אחת המתגברת על החסרונות של סוללה בדיקה (כלומר, בהפחתת מספרם של בעלי החיים המשמש 1,3,4, עקיפת השפעות אפשריות של סדר בדיקה 5, וצמצום זמן-השפעה ועלויות 6). 7 בניגוד לרוב בדיקות התנהגותיות (למשל, Hånell & Marklund, 2014) </ Sup>, יתרון של MHB הוא שבעלי חיים לא צריך להיות מקופח מזון כדי להגביר את המוטיבציה לפתור את המשימה. בנוסף, בידוד חברתי ניתן לעקוף במהלך בדיקה על ידי הצבת בני זוג קבוצה של בעלי החיים הניסיוניים בתא (קבוצות השאירים) מופרד מתא הבדיקה על ידי מחיצה מחוררת שקופה, המאפשרת למגע חזותי, שמיעתי וחוש ריח 8,9.

MHB כבר (פרמקולוגית) תוקף לשני העכברים וחולדות 1,6. מגוון רחב של התנהגויות ניתן למדוד, כגון הימנעות התנהגות, הערכת סיכונים, עוררות, חקר, פעילות של תנועה, התרגלות, זיקה חברתית והכרה 2,8-10. בנוסף, MHB יכול להיות משולב עם בדיקת צריכת מזון עיכוב, כמו גם מבחן זיהוי אובייקט רומן 10,11. לבסוף, MHB יכול לשמש גם כדי לבצע ניסויי לחץ חברתיים על ידי בדיקת בעלי חיים הביסו חברתי תוך שימת פרט דומיננטי בתא הקבוצה 12,13. פרוטוקול זה לעכברים וחולדות ייתן סקירה של היישומים המרובים של MHB.

Protocol

הערה: הניסויים אושרו על ידי ועדת ניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת המרכז הרפואי אוטרכט ואוניברסיטת אוטרכט, הולנד. יתר על כן, הניסויים בבעלי החיים ואחרי העקרונות של טיפול בבעלי חיים במעבדה ומתייחסים להנחיות לטיפול והשימוש ביונקים במדעי מוח והתנהגות מחקר. 25

1. ניסיוני Set-up

הערה: מנגנון MHB הסטנדרטי מורכב מקופסה אפורה PVC ניסיוני (100 x 50 x 50 סנטימטרים) מופרדת מתא נוסף (50 x 50 סנטימטרים x 50) שבו ניתן להציב את חברי הקבוצה של בעלי החיים הניסיוניים במהלך תקופת הבדיקה על ידי מחיצה שקופה, מחוררת 1. אם הנוכחות של חברי קבוצה היא לא רצויה, או אם בעלי חיים שוכנו בנפרד נבדקים, להחליף את המחיצה השקופה על ידי מחיצה עשויה PVC האפור (איור 1;. ראה גם OHL et al (2001) 1). MHB (wiמדידות שונות th) המשמשות לבדיקות קוגניטיביות מתוארות בסעיף 5 לפרוטוקול.

  1. הנח את הלוח (60 x 20 x 0.5 סנטימטר; עשוי PVC האפור) באמצע התיבה.
    הערה: הלוח יכול להכיל 20 צילינדרים (ᴓ 1.5 סנטימטרים) 14 מעד בשתי שורות או 23 צילינדרים (ᴓ 3 סנטימטרים) 8 מעד בשלוש שורות.
  2. מחלקים את האזור מסביב ללוח בקווים שחורים ל -10 מלבנים (20 x 15 סנטימטרים) ו -2 ריבועים (20 x 20 סנטימטרים).
  3. מקם אור שלב מעל הלוח כדי ליצור ניגוד גדול יותר בעוצמת אור בין הלוח (המייצג אזור לא מוגן דומה עם מרכז שדה פתוח או תא אור מבחן מעבר אור-כהה) והתיבה (אזור מוגן) על מנת להגדיל את האופי מרתיע של 4,8 הלוח.
  4. בית החיות תחת 12 שעות מחזור היום-הלילה התהפכו (לדוגמא, מדליקה את בשעה 7:00 בבוקר ומדליקה בשעה 7:00 בערב).
    הערה: עם זאת, MHB גם יכוללשמש תחת לוח הזמנים אור הקונבנציונלי (ראה דיון בחסרונות פוטנציאליים) 1,6.
  5. לבצע את הבדיקות התנהגותיות בשלב הפעיל ביותר של בעלי החיים (למשל, 10:00-14:00) 4,15.
  6. לשמור על תקופת התרגלות של 2 שבועות לאחר הגעתו של בעלי החיים במתקנים. בתקופה זו יש את אותו האדם שבצע את הניסוי התנהגותי להתמודד החיות ארבע פעמים בשבוע וכוללים את כל נהלי הטיפול שיש לבצע במהלך בדיקה בפועל. ידית בעלי החיים באופן בלעדי בזמן של היום, כאשר בעלי החיים יהיו חשופים לבדיקה בשלב מאוחר יותר.
  7. רשום את הניסויים לאחסון נתונים על וידאו ועל מנת לייעל את התוצאות וכדי להקטין את שונות משקיף היתר, לתרגל את ניקוד ההתנהגות באמצעות הקלטת וידאו של ניסויים קודמים 2. הקפד לתקנן את כל הפעולות ונהלים שבוצעו על ידי המשקיף.

2. Behavioral בדיקה - ללא הנוכחות של Mates הקבוצה

  1. לבצע בדיקות התנהגותיות בחדר החיות הם שוכנו באופן קבוע ב( כדי למנוע השפעות אפשריות של תחבורה למיקום בדיקה) ולהתקין את כל ציוד הבדיקה לפני הגעתו של בעלי החיים במתקנים (להרגיל את החיות לנוכחות של הציוד).
  2. להרים את בעלי החיים על ידי בסיס הזנב מהכלוב בבית שלה ולמקם אותו ישירות בMHB.
  3. מניחים כל חיה במנגנון באותה הפינה עם פנים לקיר (כפי שצוין באיור 1).
  4. לאפשר לבעלי החיים לחקור באופן חופשי MHB לתקופה של זמן (לעתים קרובות 5 דקות 1,6,16-18).
  5. יש לי משקיף מנוסה חי להבקיע פרמטרים התנהגותיים באמצעות תוכנת ניקוד התנהגות. השתמש בפרמטרים המופיעים בטבלה 1.
    הערה: חלק פרמטרים התנהגות (למשל, מוטורי והתנהגות גישוש) עשויים להיות הבקיע באופן אוטומטי כדוגמה, אל הנרי et. (2010) 19 לאחר התאמה הכרחית של MHB.
  6. נקה את המכשיר במים ברז ומגבת נייר אחרי כל משפט על מנת למנוע הטיה על בסיס רמזי חוש הריח.
    הערה: יש לשמור השפעות בדיקות-סדר אפשרי בעת בדיקת בעלי חיים שוכנו חברתי בראש 17,20.

3. התנהגות בדיקה - בנוכחות הקבוצה Mates

  1. במקרה של דיור קבוצה, למדוד את האינטראקציה עם בעלי החיים הניסיוניים וחבריהם לכלוב שלה במהלך בדיקה.
    1. הנח את חברי הקבוצה בתא הקבוצה לפני הבדיקה של בעלי החיים הניסיוניים כדי לאפשר להתרגלות (בעיקר 10-30 דקות 1,12).
      הערה: הבדיקה בתנאים חברתי-מתח אפשרי על ידי הצבת כלוב-זוג דומיננטי בתא הקבוצה כאשר בודק 13 בודדים ניצחו מבחינה חברתית.
    2. מניחים את החיה הניסיונית בתא הבדיקה ולאפשר לו לשחררly לחקור את MHB כפי שתואר בסעיף 2.
      הערה: יש לשמור השפעות בדיקות-סדר אפשרי בעת בדיקת בעלי חיים שוכנו חברתי בראש 17,20.
    3. יש לי משקיף מנוסה חי להבקיע פרמטרים התנהגותיים באמצעות תוכנת ניקוד התנהגות. השתמש בפרמטרים המופיעים בטבלה 1.
    4. נקה את המכשיר במים ברז ומגבת נייר אחרי כל משפט על מנת למנוע הטיה על בסיס רמזי חוש הריח.

עיכוב צריכת הכרה ומזון 4. אובייקט רומן

  1. קראתי את החיות עם אובייקט (למשל קוביות או גלולה מזון) בכלוב בביתם 2 ימים לפני הניסוי.
  2. הנח את האובייקט להכיר במנגנון מלבד 2 סנטימטר מאובייקט רומן (למשל בורג או מזון לא מוכר) בפינה מול נקודת ההתחלה.
  3. מדוד את הזמן לוקח בעלי החיים להתקרב לרומן ואובייקט / מזון מוכר. השתמש בפרמטרים ב<strong> טבלת 1.
  4. נקה את המכשיר במים ברז ומגבת נייר אחרי כל משפט על מנת למנוע הטיה על בסיס רמזי חוש הריח.

5. בדיקה קוגניטיבית

  1. הנח לוח קטן יותר (35 סנטימטרים x 22 x 1) עם 10 צילינדרים באמצע התיבה (איור 1) לבדיקת חולדות 3,22. להפחית את התיבה בגודל 50 x 50 סנטימטרים לבדיקת עכברים 21 על ידי הוספת מחיצה עשויה PVC האפור.
  2. ריח כל הצילינדרים עם בעלי חיים טעם נמשכים ל( למשל, וניל) ופיתיון כל עם הפרס (לדוגמא, פיסת השקדים, גמול טעים מאוד לעכברים וחולדות) מתחת רשת, כך החיות לא יכולות להסיר אותו.
  3. גלילי Cue (לעתים קרובות שלוש) עם טבעת בצבע (בניגוד הגמור לPVC האפור) ופיתיונם עם הפרס נשלף (למשל, פיסת השקדים 0.05 g).
  4. קראתי את החיות עם הפרס יומי ב2 ימים לפני הניסוי בהכלוב בביתם על ידי הצעה אותו עם פינצטה ולוודא כי בעלי החיים לאכול אותו.
  5. יש לי משקיף מנוסה חי להבקיע פרמטרים התנהגותיים באמצעות תוכנת ניקוד התנהגות. מדוד את הפרמטרים המפורטים בטבלה 2, בנוסף לפרמטרי ההתנהגות האמורים בסעיף 2 (טבלה 1) למעט הפרמטרים הקשורים לאובייקט עיכוב הכרה או צריכת מזון.
  6. הוא הגיע עם כל בעלי חיים, לבצע ארבעה ניסויים יומיים עם מרווח קבוע בין משפט (למשל, דקות 30-60) עד זמן קבוע כדי לסיים משפט (כלומר, כאשר כל שלוש חתיכות שקדים כבר נאספו): שלב 1.
  7. שלב 2: Cue ופיתיון שלושה צילינדרים שונים ולמקם את בעלי החיים בהתקנה לארבעה ניסויים כדי לבחון את יכולת למידת ההיפוך.
  8. נקה את המכשיר במים ברז ומגבת נייר אחרי כל משפט על מנת למנוע הטיה על בסיס רמזי חוש הריח.

Representative Results

כמות הגדולה של פרמטרים הניתנות למדידה בMHB לעשות התקנה זו מתאימה במיוחד למדידת ממדים התנהגותיים רבים. דוגמא אחת היא זיהוי של הסתגלות התנהגותית לסביבת רומן של חשיפה חוזרת למבחן. . סלומונס et al (2010) חקר את ההתרגלות של שני זנים טהורים של עכברים (BALB / CJ ו129P3 / י) לMHB תחת שני תנאי תאורה שונים (אור אדום: ניגוד תיבה ולוח בין: 45 לוקס מול אור לבן: בניגוד התיבה ולוח בין: 115 לוקס (ראה גם סעיף 1.3 פרוטוקול)) 4. עכברי BALC / CJ להראות חביון ירידה (הרגלה) עד כניסת הלוח הראשונה (ראה טבלה 1) בתנאי אור אדומים כפי שמוצג באיור 2 א. Contrastingly, עכברי 129P3 / J להראות שום סימן של התרגלות על ניסויים. איור 2 מציג את הניסוי בתנאי אור לבנים. עכברי BALB / CJ יציגו שוב חביון יורד לכניסת הלוח הראשונה על ניסויים אם כי שnimals להראות דפוס הרגלה איטי יותר בהשוואה למצב באור האדום. עכברי 129P3 / J לא רק להראות לקויים שוב הרגלה, אלא גם מגמה של הרגישות בתנאי האור הלבן. באופן דומה, במחקר של סלומונס (2012) 129P2 / OlaHsd עכברים הראו גמישות התנהגותית לקויה בתגובה להשוואת חידוש לעכברי BALB / cOlaHsd 23. ההבדל ביכולת התרגלות וכך מתברר שבין שני זנים טהורים של עכברים כאשר נבדקו בMHB 4.

הגרסה הקוגניטיבי של MHB יכולה למשל להשתמש כדי למדוד ליקויים קוגניטיביים בעכברים. ואן דר אל Kooij et. (2010) משמשים הגדרה זו כדי למדוד את התפקוד הקוגניטיבי של C57BL / 6J עם היפוקסיה-איסכמיה מוחית קלה (45 דקות של חוסר חמצן; HI-45), HI החמור (75 דקות של חוסר חמצן; HI-75) וsham- עכברי שליטה 9. היכולת להשלים את הניסויים (כלומר, למצוא את החורים התגרו תוך 5 דקות) מוצגת באיור 3 א. באיור 3-D בהתאמה.

על מנת לאשר כי קבוצת HI-45 לא הייתה ליקוי קוגניטיבי, קבוצה זו נבדקה נגד הזיוף-הפקדים במשימת היפוך. שלושה החורים התגרו מונו לשלושה צילינדרים שונים ובעלי החיים נבדקו במשך 4 ניסויים. אפקט ההיפוך מתברר כאשר משווה את המשפט האחרון של השלב הראשון בניסוי הראשון של שלב ההיפוך. המשך כדי להשלים את ארבעת ניסויי ההיפוך נותן אינדיקציה על הביצועים הכוללים. איור 4 מראה את ההשהיה כדי להשלים את המשפט לשני הקבוצות והשפעת טיפול כוללת ברורה היא מאליו. משמעות דבר היא כי במשימת ההיפוך אכן יש ירידת (הלימוד מחדש) גמישות קוגניטיבית בקבוצת HI-45 שתהיינה בא לזיהוי באמצעות MHB 9.

איור 1
איור 1. סקירה סכמטי של חור הלוח שונה. (א) ההגדרה מורכבת מתא בדיקה (תיבה) עם באמצע הלוח (לא מוגן) מצויינים עם קווים זיגזג ותא הקבוצה. איור 5 = אובייקט רומן, איור 6 = אובייקט מוכר, איור 7 = נקודת התחלה. סקירה סכמטי של הגרסה הקוגניטיבי של חור הלוח שונה לעכברים (B). מבט צד (C) של גליל אלו המשמשים בגרסה הקוגניטיבי של חור הלוח שונה. חתיכת השקד ממוקמת מתחת לרשת של כל הצילינדרים.target = "_ blank"> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2. אור אדום או תנאי אור לבנים. () Latency עד כניסת הלוח הראשונה (ממוצעת + SEM) של BALB / CJ ועכברים 123P3 / J נמדדו בתנאי אור אדומים (תיבת סוויטה דה לוקס 0-5 ולוח 45 לוקס). צעדים חוזרים ונשנים ANOVA עם התאמת Huyn-Feldt חשפו מתח (P = 0.025), משפט (P <0.001) ואינטראקציה מתח x משפט (P <0.001) אפקט פוסט הוק מנתח:. בין זנים: * = P <.0026, בין שני משפטים רצופים: $ = P <.0026 (BALB / CJ) (ב) חביון של כניסת הלוח הראשונה (ממוצע + SEM) בתנאי אור לבנים (תיבת סוויטה דה לוקס 0-5 ולוח 120 לוקס).. effe צעדים חוזרים ונשנים ANOVA עם התאמת Huyn-Feldt חשפו מתח (P = 0.031), משפט (P <0.001) ואינטראקציה מתח x משפט (P <0.001). Ct פוסט הוק מנתח: בין זנים: * = P <.0026, בין שני משפטים רצופים: $ = P <.0026 (BALB / CJ) וT = P <.0026 (123P3 / J). נתון זה שונה מסלומונס et al. 2010 4. לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3. בדיקה קוגניטיבית בMHB (שלב 1). כל הנתונים מראים ממוצע + SEM. () ההשהיה כדי להשלים את המשפט (שניות) של עכברי דמה-שליטה, HI-45 וHI-75. (ב) מספר שגיאות השמטה, ביקורי חור (C) ללא התגרה ו( D) המאמר חוזרים לחורים התגרו. * = P <0.05, ** = P <0.01, *** = P <0.001 לעומת דמה HI-75, # = P <0.05, ## = P <0.01, ### = P <0.001HI-45 לעומת HI-75. נתון זה שונה ומאן דר אל Kooij et. 2010 9. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4
4. משימת איור היפוך למידה (שלב 2). Latency כדי להשלים משפט (שניות) במשימת היפוך למידה (ממוצע + SEM). השפעות משפט: # = P <0.05, ## = P <0.01 (משימת היפוך המשפט ראשונה לעומת המשפט קודם). השפעת טיפול: * = P <0.05, ** = p <0.01 (HI-45 לעומת דמה). נתון זה שונה ומאן דר Kooij et al. 2010 9.

מערכת פעילות פרמטר נמדד
Avoאני רוקד כניסת לוח תדר, חביון (ים), משך זמן (%) ומשך חיים ממוצע (ים) בלוח
הערכת סיכונים לומד מתוח תנוחות תדר וזמן אחזור (ים) של מתוחות גוף (כולל גפיים אחוריות)
עוררות טיפוח תדר, חביון (ים), משך זמן (%) ומשך חיים ממוצע טיפוח עצמי (ים)
יְצִיאָה תדירות וזמן אחזור (ים) של Boli מיוצר
הטלת שתן תדירות וזמן אחזור (ים) של urinations
חיפושי בימוי ביקורי חור תדירות וזמן אחזור (ים) של ביקורי גליל
חיפושי אובייקט רומן תדר, חביון (ים), משך זמן (%) ומשך חיים ממוצע (ים) לחקור את אובייקט הרומן
חיפושי undirected תיבת גידול < / Td> תדירות וזמן אחזור (ים) של rearings בתיבה (רגליו הקדמיות לא נוגעות בקיר)
לוח הגידול תדירות וזמן אחזור (ים) של rearings על הלוח
חיפושי חור תדירות וזמן אחזור (ים) של חקירות גליל
זיכרון חיפושי אובייקט מוכרים תדר, חביון (ים), משך זמן (%) ומשך חיים ממוצע (ים) לחקור את האובייקט המוכר
זיקה חברתית אינטראקציה קבוצה תדר, חביון (ים), משך זמן (%) ומשך חיים ממוצע (ים) אינטראקציה עם תא הקבוצה
פעילות של תנועה מעבר קו תדירות וזמן אחזור (ים) של מעברי קו

טבלת 1: רשימה של פרמטרים התנהגותיים

ing = "0">
מערכת זיכרון פרמטר תיאור
זיכרון לטווח ארוך בחירה לא נכונה ביקור בגליל שאינו התגרה; האף מתחת לשפה
שגיאת מחדל השמטה של ​​גליל התגרה אין ביקור בגליל התגרה
זיכרון לטווח קצר בחירה חוזרת ונשנית לבקר לגליל התגרה; האף מתחת לשפה
ביצועים הכוללים זמן משפט סה"כ זמן עד שכל הצילינדרים התגרו כבר ביקרו

טבלה 2: רשימה של פרמטרים קוגניטיביים

Discussion

הפרדיגמה MHB ניתן להשתמש כדי למדוד ממדים רבים של התנהגות הבלתי-מותנית. הפרוטוקול ניתן לשנות מעט בהתאם למטרת הניסוי. בפרוטוקול זה אנו דנים בהגדרות, הפעמים והמדידות משמשות בדרך כלל במעבדה שלנו. עם זאת, סטיות קלות למדידות של המנגנון היו בשימוש בעבר וגם את כמות גלילים על הלוח עשויה להשתנות 3. לעתים קרובות מחקרים להעסיק זמן בדיקה של 5 דקות לכל משפט, אבל בפעמים אחרות בדיקה יכולות להיות גם מתאימות, כלומר, שהסתיים הבדיקה בהקדם משפט קוגניטיבית הושלם בהצלחה או בהארכת זמן בדיקה אם בעלי החיים הם מאוד חרדים או פגומים באופן פיזי. השעה ביום של בדיקות נבחרה להיות בתנאי אור אדום מאז מכרסמים הם בעלי חיים ליליים ופעילים ביותר בשלב המוקדם הכהה. Roedel et al. (2006) מציג את האפקטים של אור או בדיקת שלב כהה על ביצועים התנהגותיים וקוגניטיבייםבעכברי DBA בMHB 16. מחקרים אחרים ביצעו ניסויי MHB בתנאי אור לבנים 1,6, עם זאת, יש לציין שבדיקה בתנאי אור לבנים יכולה לגרום לעיכוב התנהגות והפרעות קוגניטיביות (כפי שמוצג בעכברי DBA) 16.

לוחות 1 ו -2 מכילים כמות גדולה של פרמטרים התנהגותיים כדי להימדד. במהלך ניתוח נתונים זה יכול להוביל לכמה פרמטרים המצביעים על עלייה משמעותית של למשל "חביון לוח הכניסה הראשון", אך לא בפרמטרים אחרים של אותה מערכת המוטיבציה (במקרה זה "הימנעות"). בחלק ממקרים זה עלול להוביל לתוצאות חד משמעיות. Guilloux et al. (2011) הציג z-ציוני התנהגות משולבים לphenotyping ההתנהגות בעכברים 24. עם השימוש של z-ציוני התנהגות משולבים ניתן לשלב מספר רב של פרמטרים לz-ציון יחיד המתאר motivatio מסויםמערכת סופית. Z-הציונים הבאים בתורו יכולים להיות שלהם בקלות רבה יותר בהשוואה לרוחב בדיקות וניסויים התנהגותיים.

מלבד התכונות המתוארות של פרדיגמה זו, שימוש מעמיק יותר התברר במחקר של אל סלומונס et. (2012). ההתרגלות לחידוש של שני זני עכבר (BALC / CJ ו129P3 / י) בMHB הושוותה, מציגה את הבדל בגמישות התנהגותית המצביע על פרופיל התנהגות שאינה מסתגל של עכברי 129P3 / J 4, שיקוף לקוי יכולות הסתגלות וכנראה אפילו חרדה פתולוגית.

מסכם, MHB מאפשר מדידה של מידות התנהגות מרובות בניסוי יחיד. על ידי שילוב של תכונות מחור לוח מסורתי ובדיקת שדה פתוחה, התנהגות הבלתי מותנית, אינטראקציה חברתית, קוגניציה ויכולות הסתגלות, כלומר, ניתן לחקור רווחה. יכולים לבדוק את זה לדוגמא ניתן להשתמש כדי להעריך את השינויים בהתנהגות עקב pharmacological- ו / אומניפולציות גנטיות, רבייה סלקטיבית ויכולות הסתגלות. בהשוואה לסוללות מבחן קלאסיות, את מספר בעלי החיים דרושים באופן ברור מופחת ולחץ שחווים בעלי החיים במהלך הבדיקה הוא נמוך ביותר.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cognitive mHB apparatus The box for cognitive testing is 50x50 cm by inserting a partition made of grey PVC in the standard mHB. A smaller board (35x22x1 cm) with 10 cylinders is placed in the middle of the box. All cylinders are scented with a flavor animals are attracted to (e.g. vanilla) and all are baited with a reward (e.g. a piece of almond) beneath a grid so the animals cannot remove it. Cylinders (often three) are cued with a colored ring (contrasting with the grey PVC) and are baited with a removable reward (e.g. 0.05 g piece of almond). 
Vanilla flavor Vanilla flavor dissolved in water (0.02%)
Camera Camera that generates sufficient quality output to rescore the behavior from video. 
Stage light A theather light that allows to adjust the light intensity and the dimensions of the surface that is lit. 
Behavioral scoring software Behavioral scoring software.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ohl, F., Holsboer, F., Landgraf, R. The modified hole board as a differential screen for behavior in rodents. Behav. Res. Methods Instrum. Comput. 33 (3), 392-397 (2001).
  2. Ohl, F. Anxiety and Anxiolytic Drugs. Holsboer, F., Ströhle, A. 169, Springer. 35-69 (2005).
  3. Staay, F. J., Gieling, E. T., Pinzon, N. E., Nordquist, R. E., Ohl, F. The appetitively motivated 'cognitive' holeboard: A family of complex spatial discrimination tasks for assessing learning and memory. Neurosci. Biobehav. Rev. 36 (1), 379-403 (2012).
  4. Salomons, A. R., van Luijk, J. A., Reinders, N. R., Kirchhoff, S., Arndt, S. S., Ohl, F. Identifying emotional adaptation: Behavioural habituation to novelty and immediate early gene expression in two inbred mouse strains. Genes Brain Behav. 9 (1), 1-10 (2010).
  5. McIlwain, K. L., Merriweather, M. Y., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. The use of behavioral test batteries: Effects of training history. Physiol. Behav. 73 (5), 705-717 (2001).
  6. Ohl, F., Sillaber, I., Binder, E., Keck, M. E., Holsboer, F. Differential analysis of behavior and diazepam-induced alterations in C57BL/6N and BALB/c mice using the modified hole board test. J. Psychiatr. Res. 35 (3), 147-154 (2001).
  7. Hanell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Front Behav Neurosci. 8 (252), (2014).
  8. Laarakker, M. C., van Lith, H. A., Ohl, F. Behavioral characterization of A/J and C57BL/6J mice using a multidimensional test: Association between blood plasma and brain magnesium-ion concentration with anxiety. Physiol. Behav. 102 (2), 205-219 (2011).
  9. Kooij, M. A., Ohl, F., Arndt, S. S., Kavelaars, A., van Bel, F., Heijnen, C. J. Mild neonatal hypoxia-ischemia induces long-term motor- and cognitive impairments in mice. Brain. Behav. Immun. 24 (5), 850-856 (2010).
  10. Boleij, H., Salomons, A. R., van Sprundel, M., Arndt, S. S., Ohl, F. Not all mice are equal: Welfare implications of behavioural habituation profiles in four 129 mouse substrains. PLoS One. 7 (8), e42544 (2012).
  11. Enard, W., et al. A humanized version of Foxp2 affects cortico-basal ganglia circuits in mice. Cell. 137 (5), 961-971 (2009).
  12. Bartolomucci, A., Fuchs, E., Koolhaas, J. M., Ohl, F. Acute and chronic social defeat: Stress protocols and behavioral testing. Mood and anxiety related phenotypes in mice. Gould, T. D. 42, Humana Press. 261-275 (2010).
  13. Erhardt, A., et al. Consequences of chronic social stress on behaviour and vasopressin gene expression in the PVN of DBA/2OlaHsd mice-influence of treatment with the CRHR1-antagonist R121919/NBI 30775. J. Psychopharmacol. 23 (1), 31-39 (2009).
  14. Salomons, A. R., Kortleve, T., Reinders, N. R., Kirchhoff, S., Arndt, S. S., Ohl, F. Susceptibility of a potential animal model for pathological anxiety to chronic mild stress. Behav. Brain Res. 209 (2), 241-248 (2010).
  15. Kooij, M. A., et al. NF-κB inhibition after neonatal cerebral hypoxia–ischemia improves long-term motor and cognitive outcome in rats. Neurobiol. Dis. 38 (2), 266-272 (2010).
  16. Roedel, A., Storch, C., Holsboer, F., Ohl, F. Effects of light or dark phase testing on behavioural and cognitive performance in DBA mice. Lab. Anim. 40 (4), 371-381 (2006).
  17. Arndt, S. S., et al. Individual housing of mice--impact on behaviour and stress responses. Physiol. Behav. 97 (3-4), 385-393 (2009).
  18. Salomons, A. R., Arndt, S. S., Lavrijsen, M., Kirchhoff, S., Ohl, F. Expression of CRFR1 and Glu5R mRNA in different brain areas following repeated testing in mice that differ in habituation behaviour. Behav. Brain Res. 246, 1-9 (2013).
  19. Henry, B. L., Minassian, A., Young, J. W., Paulus, M. P., Geyer, M. A., Perry, W. Cross-species assessments of motor and exploratory behavior related to bipolar disorder. Neurosci. Biobehav. Rev. 34 (8), 1296-1306 (2010).
  20. Chesler, E. J., Wilson, S. G., Lariviere, W. R., Rodriguez-Zas, S. L., Mogil, J. S. Identification and ranking of genetic and laboratory environment factors influencing a behavioral trait, thermal nociception, via computational analysis of a large data archive. Neurosci. Biobehav. Rev. 26 (8), 907-923 (2002).
  21. Ohl, F., Roedel, A., Binder, E., Holsboer, F. Impact of high and low anxiety on cognitive performance in a modified hole board test in C57BL/6 and DBA/2 mice. Eur. J. Neurosci. 17 (1), 128-136 (2003).
  22. Gordan, M. L., Jungwirth, B., Ohl, F., Kellermann, K., Kochs, E. F., Blobner, M. Evaluation of neurobehavioral deficits following different severities of cerebral ischemia in rats: A comparison between the modified hole board test and the morris water maze test. Behav. Brain Res. 235 (1), 7-20 (2012).
  23. Salomons, A. R., Arndt, S. S., Ohl, F. Impact of anxiety profiles on cognitive performance in BALB/c and 129P2 mice. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 12 (4), 794-803 (2012).
  24. Guilloux, J., Seney, M., Edgar, N., Sibille, E. Integrated behavioral z-scoring increases the sensitivity and reliability of behavioral phenotyping in mice: Relevance to emotionality and sex. J. Neurosci. Methods. 197 (1), 21-31 (2011).
  25. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , Eighth edition, National Research Council. Washington, D.C.. (2010).

Tags

התנהגות גיליון 98 חרדה התנהגות קוגניציה חיפושים תנועה עכברים חור לוח שונה חולדות אינטראקציה חברתית.
מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Labots, M., Van Lith, H. A., Ohl,More

Labots, M., Van Lith, H. A., Ohl, F., Arndt, S. S. The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (98), e52529, doi:10.3791/52529 (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