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.
Denne protokollen beskriver den modifiserte hull kortet (MHB), som kombinerer egenskaper fra en tradisjonell hull bord og åpne feltet og er designet for å måle flere dimensjoner av ubetinget atferd i små laboratorie pattedyr (f.eks mus, rotter, tre spissmus og små primater). Dette paradigmet er et verdifullt alternativ til bruk av en atferdstestbatteri, ettersom et bredt spekter av atferds et dyrs atferd profil kan undersøkes i en enkelt test.
Apparatet består av en boks, som representerer den "beskyttede" område, skilles fra en gruppe rommet. Et styre, der små sylindere er forskjøvet i tre linjer, er plassert i midten av boksen, som representerer den "ubeskyttet" område av oppsettet. De kognitive evner av dyrene kan måles ved baiting noen sylindere på brettet og måle arbeids og referanse minne. Andre ubetingede atferd, for eksempel activity-related-, angst-related- og sosial atferd, kan observeres ved hjelp av dette paradigmet. Behavioral fleksibilitet og evne til å tilvenne en ny miljøet kan også observeres ved å utsette dyrene for flere forsøk i MHB, avdekke innsikt i dyrenes tilpasningsevne.
På grunn av testing ordens effekter i et atferdstestbatteri, bør naive dyr brukes for hver enkelt eksperiment. Ved testing av flere atferds dimensjoner i en enkelt paradigme og dermed omgå dette problemet, er antallet forsøksdyr som brukes redusert. Videre, ved å unngå sosial isolering under testing, og uten behov for mat frata dyrene, MHB representerer en adferdstestsystem, indusering hvis noen, meget lav mengde av stress.
Den modifiserte hullkortet (MHB) blir brukt for å vurdere flere dimensjoner av ukondisjonert oppførsel, hovedsakelig på mus og rotter 1. Et antall brukte tester måle en enkelt atferdsparameter som ikke fullstendig dekke hele fenotypen av en atferdsmessig dimensjon. Den MHB ble utviklet basert på konseptet at gnagere kan vise sin rike atferdsrepertoar bare i en rik testing miljø 2 og dermed åpner for komplekse etologiske observasjoner.
Opplegget består av egenskapene til den tradisjonelle hullkortet og den åpne felttest, noe som resulterer i en enkelt kompleks paradigme som overvinner ulempene ved et testbatteri (dvs. for å redusere antall dyr anvendt 1,3,4, omgå mulige effekter av test for fem, og redusere tids effekt og koster 6). I motsetning til de fleste atferdstester (f.eks, Hånell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, er en fordel med MHB at dyr ikke trenger å være mat fratatt for å øke motivasjonen for å løse oppgaven. I tillegg kan sosial isolasjon omgås under testing ved å plassere gruppe kamerater av forsøksdyr i en (gruppe-) rommet adskilt fra testrommet med en gjennomsiktig perforert partisjon, noe som åpner for visuell, auditiv og lukte kontakt 8,9.
Den MHB har blitt (farmakologisk) validert for både mus og rotter 1,6. Et bredt spekter av atferd kan måles, slik som unngåelsesatferd, risikovurdering, opphisselse, leting, bevegelsesaktivitet, tilvenning, sosial tilhørighet og kognisjon 2,8-10. I tillegg kan MHB kombineres med en matinntak hemming test, så vel som nye objektgjenkjennings test 10,11. Endelig kan MHB også brukes til å utføre sosialt stress eksperimenter ved å teste sosialt beseiret dyr mens plassere en dominerende person igrupperommet 12,13. Denne protokollen for mus og rotter vil gi en oversikt over de mange anvendelser av MHB.
Den MHB paradigme kan brukes til å måle flere dimensjoner av ukondisjonert oppførsel. Protokollen kan være litt forandret, avhengig av hensikten med forsøket. I denne protokollen diskuterer vi innstillingene, tider og målinger vanligvis brukes i vår lab. Imidlertid har små avvik til målinger av apparatet blitt brukt i det siste og også mengden av sylindere på brettet kan variere 3. Ofte studier ansette en prøvetid på fem min per rettssaken, men andre testing ganger kan også være hensiktsmessige, dvs., endte testen så snart en kognitiv rettssaken er fullført eller i å utvide testing tid hvis dyrene er ekstremt engstelig eller fysisk svekket. Den tiden av dagen av testing ble valgt ut til å være under rødt lys tilstand siden gnagere er nattaktive dyr og er mest aktive i den tidlige mørk fase. Roedel et al. (2006) viser effekten av lys eller mørk fase testing på atferdsmessige og kognitive prestasjoneri DBA mus i MHB 16. Andre studier har utført MHB eksperimenter under hvite lysforhold 1,6, men det bør bemerkes at testing under hvite lysforhold kan indusere atferdshemming og kognitive forstyrrelser (som vist i DBA mus) 16.
Tabellene 1 og 2 inneholder en stor mengde av atferdsmessige parametere som skal måles. Under dataanalyse kan dette føre til noen parametere som indikerer en betydelig økning av for eksempel "ventetid til første inngang bord", men ikke i andre parametere av samme motiverende system (i dette tilfelle "Unngåelse '). I noen tilfeller kan dette føre til noe svar. Guilloux et al. (2011) introduserte integrerte atferds z-score til atferds fenotyping i mus 24. Med bruk av integrerte atferds z-score flere parametere kan kombineres til en enkelt Z-stillingen som beskriver en spesiell motivational system. De påfølgende z-score kan i sin tur være lettere sammenlignes på tvers atferds tester og eksperimenter.
Foruten de beskrevne funksjonene i dette paradigmet, ble en mer dyptgripende bruk tydelig i studiet av Salomons et al. (2012). Den tilvenning til nyheten av to musestammer (balc / CJ og 129P3 / J) i MHB ble sammenlignet, viser en forskjell i atferds fleksibilitet som indikerer en ikke-adaptiv atferds profil av 129P3 / J mus 4, speiling svekket tilpasningsevne og sannsynligvis selv patologisk angst.
Avslutt, lar MHB måling av flere atferds dimensjoner i et enkelt eksperiment. Ved å kombinere funksjoner fra en tradisjonell hull bord og åpent felttest, ubetingede atferd, sosialt samspill, kognisjon og tilpasningsevne, dvs. kan velferd undersøkes. Denne testen kan for eksempel brukes til å evaluere adferdsendringer på grunn av pharmacological- og / ellergenetiske manipulasjoner, avl og tilpasningsevne. I forhold til klassisk test-batterier, er det antall dyr som trengs tydelig redusert og stress oppleves av dyrene i løpet av testingen er ekstremt lav.
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. |