This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.
Detta protokoll beskriver den modifierade hålet kortet (MHB), som kombinerar funktioner från en traditionell hål styrelse och öppna fält och är utformat för att mäta flera dimensioner av obetingade beteende i små laboratorie däggdjur (t.ex., möss, råttor, trädnäbbmöss och små primater). Detta paradigm är ett värdefullt alternativ för användning av ett beteendetestbatteri, eftersom ett brett beteende spektrum av ett djurs beteende profil kan undersökas i ett enda test.
Apparaten består av en låda, som representerar den "skyddade" område, skild från en grupp utrymmet. En styrelse, som små cylindrar är förskjutna i tre rader, är placerad i mitten av rutan, som representerar "oskyddat" område av set-up. De kognitiva förmågor hos djuren kan mätas genom att hetsa några cylindrar på bordet och mäta arbets- och referensminne. Annan obetingade beteende, såsom Verksamhety-related-, ångest related- och socialt beteende, kan observeras med hjälp av denna paradigm. Behavioral flexibilitet och förmåga att vänja sig till en ny miljö kan dessutom observeras genom att utsätta djuren för flera rättegångar i MHB, avslöjar inblick i djurens anpassningskapacitet.
På grund av att testa ordningens effekter i ett beteendetestbatteri, bör naiva djur användas för varje enskilt experiment. Genom att testa flera beteendedimensioner i en enda paradigm och därigenom kringgå denna fråga, är antalet försöksdjur som används minskas. Dessutom, genom att undvika social isolering under testet och utan behov av att maten beröva djuren, representerar MHB en beteende testsystem, inducerande om några, mycket låg mängd stress.
Den modifierade hål bräda (MHB) används för att bedöma flera dimensioner av obetingad beteende, främst hos möss och råttor en. Ett antal allmänt använda tester mäter en enda beteende parameter som inte helt täcker hela fenotyp av en beteendedimension. Den MHB har utvecklats baserat på konceptet att gnagare kan visa sin rika beteenderepertoar endast i en rik testmiljö 2 och därmed möjliggör komplexa etologiska iakttagelser.
Upplägget består egenskaper traditionella hålet styrelse och den öppna fälttest, vilket resulterar i en enda komplex paradigm som övervinner nackdelarna med ett testbatteri (dvs, att minska antalet djur som används 1,3,4, kringgå eventuella effekter av testorder 5, och minska tidseffekt och kostnader 6). I motsats till de flesta beteendetester (t.ex. Hanell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, är en fördel med MHB att djur inte behöver vara mat berövas för att öka motivationen att lösa uppgiften. Dessutom kan social isolering kringgås vid provning genom att placera gruppkamrater från försöksdjuret i en (grupp-) fack separeras från testutrymmet genom en transparent perforerad partition, vilket möjliggör syn-, hörsel- och luktkontakt 8,9.
Den MHB har (farmakologiskt) validerats för både möss och råttor 1,6. Ett brett utbud av beteenden kan mätas, såsom undvikande beteende, riskbedömning, upphetsning, prospektering, rörelseaktivitet, tillvänjning, social samhörighet och kognition 2,8-10. Dessutom kan den MHB kombineras med ett födointag hämningstestet, samt nya objektigenkänningstestet 10,11. Slutligen kan MHB också användas för att utföra sociala spännings experiment genom att testa socialt besegrade djur samtidigt placera en dominant individ igrupprummet 12,13. Detta protokoll för möss och råttor ger en översikt över de olika tillämpningarna av MHB.
Den MHB paradigm kan användas för att mäta flera dimensioner obetingade beteende. Protokollet kan ändras något beroende på syftet med experimentet. I detta protokoll diskuterar vi de inställningar, tider och mätningar används oftast i vårt labb. Dock har små avvikelser till mätningarna av apparaten använts i det förflutna och även mängden cylindrar på brädet kan variera 3. Ofta studier anställa en provtid av 5 min per rättegång, men andra testtider kan också vara lämpligt, dvs så snart slutar testet som en kognitiv studie har slutförts eller förlänga testning tid om djur är extremt orolig eller fysiskt nedsatt. Tiden för testdag valdes för att vara under rött ljus förhållande eftersom gnagare är nattdjur och är mest aktiva i den tidiga mörka fasen. Roedel et al. (2006) visar effekterna av ljus eller mörk testfas på beteende- och kognitiv förmågai DBA möss i MHB 16. Andra studier har utförts MHB experiment under vita ljusförhållanden 1,6, men det bör noteras att testa under vita ljusförhållanden kan framkalla beteendehämning och kognitiv störning (som visas i DBA möss) 16.
Tabellerna 1 och 2 innehåller en stor mängd av beteendeparametrar som skall mätas. Under dataanalys kan detta leda till några parametrar som indikerar en signifikant ökning av till exempel "latency till första posten board", men inte i andra parametrar i samma motiverande systemet (i detta fall "Undvikande"). I vissa fall kan detta leda till osäkra resultat. Guilloux et al. (2011) introducerade integrerade beteende z-poäng till den beteende fenotypning hos möss 24. Med användningen av integrerade beteende z-värden de multipla parametrar kan kombineras till en enda z-poäng att beskriva en särskild motivatioNal systemet. De efterföljande z-värden kan i sin tur vara lättare jämfört tvärs beteende tester och experiment.
Förutom de beskrivna funktionerna i detta paradigm, blev en mer djupgående användning framgår i studien av Salomon et al. (2012). Den tillvänjning till nya i två musstammar (balc / CJ och 129P3 / J) i MHB jämfördes, uppvisar en skillnad i beteendeflexibilitet som indikerar en icke-adaptiv beteendeprofilen för 129P3 / J-möss 4, spegling försämrad anpassningskapacitet och förmodligen även patologisk ångest.
Avslutande tillåter MHB mätning av multipla beteende dimensioner i ett enda experiment. Genom att kombinera funktioner från en traditionell hål styrelse och öppen fälttest, obetingade beteende, social interaktion, kognition och anpassningskapacitet, dvs kan välfärden utredas. Detta test kan exempelvis användas för att bedöma beteendeförändringar på grund av pharmacological- och / ellergenetiska manipulationer, selektiv avel och anpassningskapacitet. I jämförelse med klassiska testbatterier, är det antal djur som behövs tydligt minskat och stress som upplevs av djuren under testningen är extremt låg.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the work of Annemarie Baars and José Lozeman-van ‘t Klooster in performing, assisting and teaching experiments using the mHB set-up.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Standard mHB apparatus | N/A | N/A | The standard mHB apparatus consists of a grey PVC experimental box (100x50x50 cm) separated from a group compartment (50x50x50 cm) by a transparent, perforated partition. If the presence of group mates is unwanted or if individually housed animals are tested, the transparent partition is replaced by a partition made of grey PVC. The board (60x20x0.5 cm; made of grey PVC) is placed in the middle of the box and can contain 20 cylinders (ᴓ 1.5 cm) staggered in two lines or 23 cylinders (ᴓ 3 cm) staggered in three lines positioned on the board. The area around the board is divided by black lines into 10 rectangles (20×15 cm) and 2 squares (20×20 cm). |
Cognitive mHB apparatus | N/A | N/A | The box for cognitive testing is 50×50 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 | N/A | N/A | Vanilla flavor dissolved in water (0.02%) |
Camera | N/A | N/A | Camera that generates sufficient quality output to rescore the behavior from video. |
Stage light | N/A | N/A | A theather light that allows to adjust the light intensity and the dimensions of the surface that is lit. |
Behavioral scoring software | N/A | N/A | Behavioral scoring software. |