Waiting
Login processing...

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

Behavior

ومزدوجة-H المتاهة: اختبار السلوكي قوية للتعلم والذاكرة في القوارض

Published: July 8, 2015 doi: 10.3791/52667

Abstract

بحث الإدراك المكاني في القوارض توظف عادة استخدام المهام المتاهة، والتي تختلف من متاهة إلى أخرى الصفات. هذه المهام تختلف من المرونة السلوكية والمطلوبة مدة الذاكرة، وعدد من الأهداف والممرات، وكذلك تعقيد مهمة بشكل عام. وهناك ميزة الخلط في كثير من هذه المهام هي عدم وجود رقابة على الاستراتيجية المستخدمة من قبل القوارض للوصول إلى الهدف، على سبيل المثال، غيري التركيز (الإجرائية) استراتيجيات (التقريرية مثل) أو أناني القائمة. المزدوج H المتاهة هي المياه الهروب مهمة ذاكرة الرواية التي تتناول هذه القضية، من خلال السماح للالمجرب لتوجيه النوع من الاستراتيجية المستفادة خلال فترة التدريب. المزدوج H متاهة هو جهاز شفاف، والذي يتألف من حواري المركزي مع جاحظ ثلاثة الأسلحة على كلا الجانبين، جنبا إلى جنب مع منصة الهروب المغمورة في أقصى من واحدة من هذه الأسلحة.

يمكن تدريب الفئران باستخدام استراتيجية غيري التركيز بالتناوب الواحدموقف الفن في متاهات بطريقة لا يمكن التنبؤ بها (انظر البروتوكول 1؛ §4.7)، مما يتطلب منهم لمعرفة مكان وجود منصة على أساس العظة allothetic المتاحة. بدلا من ذلك، استراتيجية التعلم أناني (بروتوكول 2؛ §4.8) يمكن استخدامها عن طريق الإفراج عن الفئران من نفس الموقف خلال كل محاكمة، حتى تعلم نمط الإجرائية اللازمة للوصول إلى الهدف. وقد ثبت هذه المهمة للسماح لتشكيل آثار الذاكرة مستقرة.

يمكن سبر الذاكرة بعد فترة التدريب في محاكمة التحقيق المضللة، التي الموقف المبدئي لالمناوبين الفئران. بعد نموذج التعلم أناني، يلجأ الفئران عادة إلى استراتيجية تستند إلى غيري التركيز، ولكن فقط عندما عرض أولي على العظة خارج المتاهة يختلف بشكل ملحوظ من مركزها الأصلي. ومناسبة بشكل مثالي لاستكشاف هذه المهمة آثار المخدرات / اضطرابات على غيري التركيز / أداء الذاكرة أناني، وكذلك التفاعلات بين عشرجنوب شرقي أنظمة الذاكرة اثنين.

Introduction

في الحيوانات، وتوسط التعلم بشكل أساسي من قبل أنظمة الذاكرة hippocampal- والقائم على العقدة المخططة 1،2، التي تلعب الأدوار المركزية بشأن مكان-والإجرائية الذاكرة، على التوالي. العلاقة بين هذين النظامين معقدة، وأنها تعرف أن تتفاعل مع بعضها البعض بطرق تعاونية أو تنافسية 1،3. وبالإضافة إلى ذلك، فقد أظهرت الدراسات أن تأثير أي من هذه الأنظمة الذاكرة على سلوك الحيوان يمكن أن تزيد بعد غياب أو الضرر من نظام آخر 4-7. وترتبط كل من هذه الأنظمة إلى قشرة الفص الجبهي عبر المهاد.

اضطرابات عصبية عديدة وأمراض الاعصاب يمكن أن تؤثر على الإدراك المكاني في البشر، والتي تعتمد على التفاعل بين أنظمة الذاكرة الإجرائية والتقريرية. ومن الأمثلة على ذلك مرض باركنسون (PD)، مرض هنتنغتون (HD) 10/08، ومرض الزهايمر (AD) 14/11، وكذلكالتصلب الضموري الجانبي (ALS) 15. النماذج الحيوانية، والتي هي ذات الصلة لهذه الاضطرابات يمكن أن يتسبب من خلال مختلف العلاجات التي تمنع مستقبلات معينة 16، وكذلك من خلال الآفات المستهدفة. عندما تستخدم هذه الحيوانات مع مهام الذاكرة المكانية، وهي معلومات قيمة يمكن الحصول عليها في الآليات الكامنة المتعلقة بهذه الاضطرابات، فضلا عن خيارات العلاج المختلفة.

هناك العديد من أنواع مختلفة من المهام المتعلقة بالذاكرة المكانية في القوارض، والتي تم تصميمها بشكل جماعي لتقييم جوانب محددة من التعلم والذاكرة، فضلا عن آثار العلاجات المحتملة للاضطرابات المختلفة 17،18. هذه المهام يمكن تمييزها من قبل عدد من الأهداف والممرات، ودرجة من المرونة السلوكية في حل هذه المهمة، ومدة الذاكرة أو تأخير، وكذلك اختيار الاستراتيجية المستخدمة في حل هذه المهمة. ويمكن الحصول على أداء جيد على أساس العظة الخارجية أو المعالم التي تستخدم لتوجيهالحيوان لتحقيق هدف (استراتيجية غيري التركيز أو مكان). بدلا من ذلك، القوارض قد وضع استراتيجية والتي تقوم على الاتجاه جسدي والعظة فيما يتعلق الاتجاه للتحرك في (استراتيجية أناني أو الإجرائية)، على سبيل المثال، إذا كان الجرذ يعرف أن الهدف هو واحد يسارا تليها يمينا واحدة ، ثم ليست هناك حاجة كبيرة لاستراتيجية غيري التركيز أو مكان. المهام متاهة غالبا ما تختلف بناء على درجة من المرونة المقدمة للالقوارض في حلها. على سبيل المثال، في المياه متاهة موريس، وهو نسخة الجاف من الأخير (على سبيل المثال، 19) أو المتاهة بارنز (على سبيل المثال، 20)، وهناك طرق لا حصر لها يمكن أن تكون الفئران يمكن أن تتخذ للوصول الى الهدف. في المياه متاهة موريس، على سبيل المثال، موقع الهدف يمكن استخلاصها بناء على المعالم الخارجية أو العظة (استراتيجية غيري التركيز) أو ببساطة عن طريق السباحة في دوائر نحو المركز حتى يتم العثور على منصة (استراتيجية أناني) 21. مهام معينة لها أهداف متعددةوعلى درجة عالية من المرونة، مثل المهام الميدانية مخروط 22 أو شعاعي أولتون في المتاهة 23. في الطرف الآخر من المقياس هي المهام التي توفر مرونة محدودة في الوصول إلى الهدف، على سبيل المثال، المتاهة حجر، أو النسخة بالتناوب من T-المتاهة. توفر هذه المهام واحد فقط الطريقة الصحيحة للوصول إلى الهدف، وتسهل ظهور الروتينية المعرفية التي تخضع بشكل أساسي من قبل نظام الذاكرة الإجرائية على أساس العقدة المخططة.

المزدوج H المتاهة هي المكاني جهاز اختبار الذاكرة الرواية، والذي تم تصميمه للسماح للمجرب لتوجيه نوع من الاستراتيجية التي يتم استخلاصه من قبل القوارض في حل هذه المهمة 24. تتكون من ثلاثة المدى الأسلحة موازية يقطعها زقاق المركزي عمودي، المزدوج H متاهة مهمة المياه الهروب التي القوارض تعلم للوصول إلى منصة الهروب التي هي مغمورة في أحد المواقع المتاهة. خلال التدريب، ووضع استراتيجية إجرائية يمكن تطويرها من خلال الحفاظ على رانه يبدأ نفسها ومواقع هدف طوال الوقت. بدلا من ذلك، يمكن وضع استراتيجية غيري التركيز بالتناوب موقع البدء في ترتيب عشوائي، مما يتطلب الفئران لمعرفة مكان وجود منصة خفية بناء على الأدلة البيئية كما يجب عليها أن تفعله في متاهة مائية. هذا يتغلب على عقبة موجودة في العديد من المهام متاهات المختلفة، والتي المجرب لديه إلا القليل من السيطرة على نوع من الاستراتيجية التي القوارض الاستفادة منها. وهذا أمر مهم عند النظر أن آثار بعض المرشحين المخدرات تعزيز الإدراك تعتمد على النظام مكان الذاكرة القائمة على قرن آمون، وبالتالي فإن ظهور الروتينية أو الإجراءات المعرفية قد تربك تفسير الملاحظات السلوكية عند الحيوانات، على سبيل المثال التحول من غيري التركيز إلى الذاكرة الإجرائية أثناء التدريب. وبالمثل، قد يكون مطلوبا لتقييم آثار الأدوية والعلاجات في الذاكرة الإجرائية، من دون تأثير الذاكرة على أساس مكان غيري التركيز. وأخيرا، وهذا الجهازيمكن استخدامها لدراسة التفاعلات التعاونية أو المنافسة بين هذه النظم الذاكرة، والظروف التي القوارض قد التحول من نظام إلى آخر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. اعتبارات عامة

تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل لجنة رعاية الحيوان واستخدام مستشفى جامعة فرايبورغ (نفس لستراسبورغ). حدة البصر ضرورية لأداء في اختبارات التعلم المكاني. القوارض مع النظم البصرية ضعف وبالتالي لا تصلح. أيضا، يجب أن تكون الإضاءة كافية من أجل الفئران لمعرفة الإشارات المختلفة الموجودة على الجدران المحيطة بها. ومن المفيد للاستفادة من العظة الأساسية على شكل (مربع، دائرة، مثلث) ولكن يتناقض بشكل جيد (على سبيل المثال، والعظة سوداء رسمت على خلفية بيضاء رسمت). وبالمثل، فإن العجز حركية شديدة هي معايير الاستبعاد لأنه مطلوب للسباحة لهذا الاختبار والغرق قد تحدث. أخيرا، يمكن القوارض شديدة القلق تعرض سلوك البحث منحازة بقوة، مما يؤثر على الأداء.

2. جهاز محدد حتى

  1. بناء مزدوج-H متاهة تتكون من 160 سم زقاق المركزي، التي تتقاطع عند كلا الطرفين وفي وسطثلاث 160 سم بالتوازي تشغيل الأسلحة (انظر الشكل 1). تأكد من أن يربطه المركزي وسلاحه عمودي و20 سم، ومحاطة 35 سم ارتفاع الجدران زجاجي شفاف. سمك زجاجي هو 6 ملم لجميع أجزاء.
  2. تأمين الجدران في مكانها باستخدام الغراء والمسامير، ومقاومة للماء المتاهة باستخدام المفاصل سيليكون في جميع الزوايا الداخلية. هذه المفاصل يمكن الاستعاضة عنها بسهولة يجب أن يفقدوا مقاومة الماء الخاصة بهم. وضع منفذ استنزاف عند ذروة واحدة من الأسلحة ركنية (أو في وسط المتاهة) لتفريغ.
  3. وضع المتاهة على طاولة ارتفاع 80 سم، مع مساحة كافية حوله ل) يتجول في المتاهة، وب) وضع الاشارات يتناقض بشكل جيد. تعيين كل ذراع في متاهات بموقفها، أي شمال غرب (NW)، الشمال (N)، شمال شرق (NE)، جنوب غرب (SW)، (S) إلى الجنوب، والجنوب الشرقي (SE).
  4. وضع كاميرا مثبتة على السقف فوق متاهة لتحليل ما بعد اختبار سلوك الحيوان، وذلك باستخدام إما يدويا أو AUTomatic (فيديو تتبع) طرق (انظر §5).

3. تعليقات عامة

  1. قبل استخدامها، وملء متاهة مع الماء إلى ارتفاع تقريبي من 18 سم (200 L). هذا هو مرتفعة بما يكفي لمنع الفئران من لمس الجزء السفلي من المتاهة بأقدامهم، ولكن الضحلة بما يكفي لمنعه من الهرب.
  2. بعد مرحلة ما قبل التدريب، وتقديم مبهمة المياه عن طريق خلط 250 غرام مسحوق الحليب الخالي من الدسم. تغيير الماء بشكل يومي لمنع المياه الحليب من أن تصبح زنخ. الحفاظ على درجة حرارة الماء بين 21-23 درجة مئوية إلى توفير حافز للفئران السعي للحصول على منصة الهروب.
    ملاحظة: عندما تصبح الفئران مطلعة على موقف منصة خلال مرحلة ما قبل التدريب، يتم نقل موقفها إلى ذراع مختلفة أثناء التدريب.
  3. قبل الاستخدام، وتزج 17 سم ارتفاع، 10 سم منصة قطرها في أقصى أحد الأسلحة الزاوية (NE، NW، SE أو SW). ضمان ارتفاع لتكون مغمورة هو 1 سم تحت سطح سطح الماء. تدريب الفئران للوصولالنظام الأساسي الهدف باستخدام إما غيري التركيز أو استراتيجية التعلم أناني، التي تعتمد على نوع النموذج المستخدمة (انظر §4).

4. بروتوكولات التدريب الأساسي

عادة يتم توفير الفئران مع اليوم الأول من مرحلة ما قبل التدريب، والذي يسمح لهم أن يصبحوا على دراية المتاهة: ملاحظة.

  1. لمرحلة ما قبل التدريب الافراج عن الفئران من طرف واحد من مركز الأسلحة (على سبيل المثال، S الذراع) ووضع منصة الهدف عند ذروة واحدة من الأسلحة الزاوية (على سبيل المثال، NE)، ثم إعطاء الفئران 4 التوالي 60 ثانية المحاكمات التي للوصول إلى منصة الهدف.
  2. عند الوصول إلى منصة الهروب، والسماح للفأر الانتظار هناك لمدة 15 ثانية، حتى يتمكنوا من الراحة ومراقبة المناطق المحيطة بها. بغض النظر عن موقف البداية، منع دائما الذراع المعاكس مع باب المقصلة شفافة، مما يمنع دخول.
    ملاحظة: خلال مرحلة ما قبل التدريب، وترك المياه شفافة، وضبط منصة التي كانآيت بحيث يبرز 1 سم فوق سطح الماء، مما يجعلها مرئية للفأر.
  3. أداء دورة تدريبية يومية تتألف من عدد يصل إلى 4 محاكمات متتالية، يفصل بينهما فجوة 10 ثانية على الأقل (تدريب منفصلة، ​​أي مع فترات من عدة دقائق بين التجارب، هو بديل).
  4. للتدريب ونقل المنبر من موقف ما قبل التدريب إلى الذراع المختار (على سبيل المثال، NW)، ويغرق في أقصى لها 1 سم تحت سطح الماء. الآن تجعل مبهمة المياه من خلال إضافة الحليب قوة وأداء التدريب التالي (القسم 4).
  5. بالنسبة للفئران التي لا تصل إلى النظام الأساسي الهدف في غضون 60 ثانية، وإعادتها إلى نقطة الانطلاق، وبلطف يهديهم إلى منصة من قبل المجرب.
  6. قياس العديد من المتغيرات خلال الدورات التدريبية والتحقيق، مثل، سبح مسافة، الكمون إلى ذراع الهدف / منصة، والوقت الذي يقضيه في كل ذراع، فضلا عن عدد من الأخطاء الأولية / المتكررة (انظر الشكل2). نضع في اعتبارنا أن الإختفاء قد يتأثر الصعوبات الحركية. إذا اقتضت الحال، وبعد المسافة والأخطاء تظهر كمتغيرات أكثر موثوقية بشأن الأداء الإدراكي.
  7. غيري التركيز التدريب الاستراتيجية:
    1. يوم 1 - مرحلة ما قبل التدريب:
      1. لا تقم بإضافة مسحوق الحليب لهذه الخطوة. وضع منصة الهروب جاحظ 1 سم فوق سطح الماء في مكان ثابت. قطار الفئران في 4 محاكمات متتالية للوصول إلى المنصة.
    2. أيام 2-5 - التدريب:
      1. إضافة 250 غرام من مسحوق الحليب الخالي من الدسم إلى الماء لجعله مبهمة. نقل منصة لأسلحة مختلفة (على سبيل المثال، من NE إلى NW)، وإضافة الماء بحيث الأساسي هو 1 سم تحت سطح الماء. الفئران الإفراج عن أي من N أو S ذراع في تسلسل غير متوقعة لكل دورة، بحيث تستخدم كل الأسلحة ضعف بدء المحاكمة في جلسة واحدة (4 محاكمات / يوم، على سبيل المثال، SNNS، NSNS؛ انظر الشكل 3).
    3. اليوم 6 - الدورة التحقيق:
      1. إزالة منصة لمحاكمة التحقيق. الافراج عن الفئران من ذراع مختلفة لتلك المستخدمة أثناء التدريب (على سبيل المثال، SW)، وتمكينهم من السباحة لمدة 60 ثانية. انظر الشكل 4 لمسارات السباحة التمثيلية. تحليل من الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف (الموقع السابق لمنصة) تعطي مؤشرا حول ما إذا كانت الفئران تستخدم استراتيجية المكانية، نوع آخر من استراتيجية، وهو مزيج متتابعة من الاستراتيجيات المختلفة (أنظر أدناه)، أو نمط البحث غير منظم.
  8. استراتيجية أناني التدريب:
    1. يوم 1 - مرحلة ما قبل التدريب:
      1. هذا هو نفس الخطوة الأولى في تدريب استراتيجية غيري التركيز (الخطوة 4.1). لا تقم بإضافة مسحوق الحليب لهذه الخطوة. وضع منصة الهروب جاحظ 1 سم فوق سطح الماء في مكان ثابت. قطار الفئران في 4 محاكمات متتالية للوصول إلى المنصة.
    2. أيام 2-5 - التدريب:
      1. إضافة 250 غرام منمسحوق الحليب الخالي من الدسم إلى الماء لجعله مبهمة. نقل منصة لأسلحة مختلفة وإضافة الماء بحيث الأساسي هو 1 سم تحت سطح الماء. الفئران الإفراج عن ذراع بداية نفسه (S أو N؛ انظر الشكل 5) لكل محاكمة (4 محاكمات / يوم).
    3. اليوم 6 - الدورة التحقيق:
      1. إزالة منصة لمحاكمة التحقيق. يتم الافراج الفئران من ذراع مختلفة من حيث تم الإفراج عنهم خلال التدريب. السماح للفئران في السباحة لمدة 60 ثانية. منع الذراع المعاكس مع باب المقصلة شفافة.
        ملاحظة: تعديل استراتيجيات التدريب المذكورة أعلاه لوفقا لمتطلبات تجربة معينة، على سبيل المثال، اختبار آثار المخدرات وما إلى ذلك.
  9. تجفيف الفئران قبالة مع المناشف الماصة بعد كل دورة في الماء.

5. تحليل

  1. أداء قياسات من الإختفاء، والأخطاء الأولية والمتكررة، والخيارات الأولى ونوع الاستجابة مانواLLY عن طريق تسجيل هذه المتغيرات من أشرطة الفيديو التي اتخذت من قبل الكاميرا العامة.
  2. بدلا من ذلك إذا كانت متوفرة، واستخدام البرمجيات تتبع الفيديو المتاحة تجاريا وتكوين لتسجيل هذه المتغيرات تلقائيا.
  3. التحليل الاحصائي:
    ملاحظة: تنفيذ محددة التحليل الإحصائي تعتمد على الدراسة التي يجري.
    1. إجراء واحد أو اثنين أو ثلاثة الطريق ANOVAs بشأن الأخطاء الأولية / المتكررة، الكمون إلى ذراع الهدف / منصة، والوقت الذي يقضيه في الذراع المستهدفة؛ مع العوامل التي تشمل يوم الاختبار، ومجموعة العلاج (ق).
    2. عند الاقتضاء، اتبع ANOVAs باستخدام ما بعد خاصة نيومان Keuls مقارنات متعددة الاختبارات. لمقارنة الأداء، استخدام القيمة المرجعية (على سبيل المثال، من الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف أثناء المحاكمة التحقيق مقابل مستوى فرصة)، وإجراء اختبار (ت).
    3. إذا لزم الأمر، واستخدام الإحصاءات غير المعلمية إضافة (على سبيل المثال، χ²، انظر أدناه) أو بدلا من ذلك عندما تكون الظروف لparametلم تتحقق تلك ريك.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

استراتيجية التعلم أناني

وأجريت دراسة لتحديد ما إذا كانت استراتيجية الذاكرة المختار في التغييرات الفئران على أساس التعديلات من وجهة نظرهم من الاشارات البيئية الخارجية، بعد نموذج التعلم أناني-25. تم تدريب الفئران على مدى 4 أيام (4 محاكمات / يوم) للوصول إلى الهدف الذراع الموجود في NE، وخضعوا للاختبار في وقت لاحق في اليوم الخامس باستخدام المحاكمة التحقيق مضللة، حيث كان الذراع بداية إما نقل 60 سم إلى اليسار (أي ، NE بدء للحيوانات التي صدرت من N الذراع خلال التدريب؛ SW بدء الحيوانات المدربة من الذراع S)، أو استدارة 180 درجة. أثناء المحاكمة التحقيق، وقد أظهرت الفئران لتطوير تفضيل الاستجابات الإجرائية الذاكرة عندما كانت منصة تحول 60 سم إلى يسار مركزها الطبيعي (في 92.3٪ باستخدام 26 الفئران؛ انظر الشكل 6). هذا كان واضحا بالنسبة للفئران التي تم تدريبهم في كل من N و S الأسلحة (وفيما بعد صدر من NE وSW الذراعالصورة أثناء التحقيق للمحاكمة، على التوالي). على النقيض من ذلك، فقط 8 من أصل 25 الفئران (32٪) التي تم إصدارها من الذراع المعاكس من تلك التي كانوا قد تدربوا في (أي تغيير من N إلى S، والعكس بالعكس) أبدت استجابة الإجرائية، مع وجود أكبر من الردود المكان. وأظهر تحليل χ 2 أن الفرق في هذا التوزيع كان كبيرا للغاية (χ 2 = 19.80، P <0.001). في المجموعة التناوب، 5 من الفئران 13، التي تم الإعلان عنها من N الذراع خلال التدريب، وعرض السلوك الذي لم يضع في الاعتبار أي مكان أو استجابة إجرائية (وصفت بأنها "أخرى" في الشكل 6)، التي كان كبيرا (χ 2 = 5.77، p <0.05). لتلخيص، الفئران التي كان قد أفرج عنه في المحاكمة التحقيق مع المنظور البيئي مماثلة لتلك التي لوحظت خلال التدريب (60 سم الوحشي التحول) وتستخدم في الغالب استراتيجية أناني، في حين أن الفئران مع تشا كبيرقد nges في المنظور البيئي الخاصة بهم (عبر 180 درجة دوران) المعروضة على نسبة أعلى من مكان أو ردود "الآخر".

في أعماق تحفيز الدماغ في ظهري، المخطط - الآثار المترتبة على التعلم الإجرائي

وقد استخدمت نموذج التعلم الإجرائي في الفئران التي خضعت لتحفيز أعماق الدماغ (DBS) في المخطط الظهري 26، في محاولة لفهم كيف يؤثر على اقتناء الحيوانات، واختيار استراتيجية في محاكمة التحقيق مضللة. تم تقسيم الفئران إلى ثلاث مجموعات (التحفيز، صورية التحفيز والرقابة) وتم تدريب لمدة ثلاثة أيام متتالية (4 محاكمات / يوم) على السباحة من موضع البدء في الذراع S، إلى منصة الهروب مخبأة في الذراع NE. على الفور التالية كانت تدار كل جلسة تدريب الفئران DBS أكثر من 4 ساعات بالتناوب في 20 دقيقة فترات. أعطيت الفئران في وقت لاحق التحقيق محاكمة 20 ثانية 24 ساعة بعد اليوم التدريب الأخير الذي كانت منصة ريمووقد تحول فيد، والموقع بداية من 60 سم إلى اليسار (الذراع SW). بينما هذه الدراسة قد ذكرت عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين التحفيز (STIM) والشام التحفيز (شام) المجموعات أثناء أداء الاستحواذ، فقد عرض على السلوك المغاير أثناء المحاكمة التحقيق. يظهر أداء كل من مجموعات من الفئران أثناء المحاكمة التحقيق في الشكل 7 على الرغم من كل مجموعة من المجموعات الثلاث من الفئران أثبتت وقت فوق المتوسط ​​أمضى في الذراع الهدف. (p <0.01، في 2.9 ثانية المستوى فرصة)، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين مجموعات (F (2،42) = 1.4)، وتحليلها باستخدام باتجاه واحد ANOVA (مجموعة). تم تحديد مستوى الفرصة في هذه الحالة من خلال تقسيم مساحة الذراع الهدف على المنطقة متاهة الإجمالية، وضرب من قبل الوقت مسبار محاكمة (20 ثانية). وعلاوة على ذلك، لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية بين المجموعتين فيما يتعلق الكمون للوصول إلى موقع منصة السابق (F (2،24) = 0.5). وبصفة عامة كل مجموعة من مجموعاتالفئران المطلوب بين 8 و 11 ثانية للوصول إلى الذراع حيث منصة كانت تقع خلال فترة التدريب، مع ما بين 6 و 8 ثانية قضى في الذراع الهدف (~ 35٪ من مسبار المحاكمة مدة). وكان هذا أفضل بكثير من مستوى فرصة (في 2.9 ثانية؛ P <0.01). وكان الخيار الأول ذراع مختلفة بين STIM والمقاولات الفئران أيضا، مع 42٪ من الفئران STIM اختيار N الذراع (مما يدل على استجابة الذاكرة الإجرائية)، و 42٪ اختيار NW (رد آخر) خيارهم الأول، والباقي 14 ٪ اختيار الذراع NE (استجابة المكان). على النقيض من ذلك، فإن 65٪ من الفئران CONT سبح مباشرة إلى N الذراع، مع 7٪ فقط اختيار NW واحد. وكانت الخلافات بين هذه المجموعات الكبيرة، وتقييمها باستخدام إحصائية χ 22 = 4.09، p <0.05). مجتمعة، الملاحظات المقدمة في أثناء المحاكمة التحقيق تشير إلى وجود تعديل عمليات الذاكرة الإجرائية الأساسية في الفئران التي حصلت على التحفيز العميق في الدماغ.

Procedالأورال الذاكرة اختبار في نماذج الفئران للاضطرابات العصبية

فصام

وقد سبر التعلم الإجرائي والذاكرة في الفئران باستخدام نماذج حيوانية ذات الصلة الفصام، وذلك باستخدام استراتيجية التعلم أناني في المزدوج H المتاهة. وكورتييه وزملاؤه 27 دراسة كيف يمكن لآفة بطني-الحصين حديثي الولادة (NVHL) تؤثر الذاكرة الإجرائية في الفئران، في أيام بعد الولادة 84 - 87. وبعد يوم واحد من قبل التدريب، تم تدريب الفئران على مدى 3 أيام متتالية (4 محاكمات / يوم) في الذي تم الإفراج عنهم من الذراع S (مع N الذراع سدت باب المقصلة شفافة)، وكانت تقع المنصة في أقصى للذراع NE. في اليوم التالي على التوالي بعد فترة التدريب، جرت محاكمة التحقيق مضللة المكان الذي تم إزالة المنصة، وأطلق سراح الفئران شكل الذراع SW (مع الذراع S سدت)، وسمح للسباحة لمدة 60 ثانية.

النتائج التي تم الحصول عليها خلال آر 3 أيامaining تظهر الكمون المتوسط ​​للوصول إلى منصة (الشكل 8A، أعلى)، ومتوسط ​​عدد الأخطاء التي (الشكل 8A، أسفل). خلال فترة التدريب التي استمرت 3 أيام، كان هناك تأثير كبير للتدريب اليوم على منصة الكمون (F (2،38) = 46.67، P = 0.0000) وعدد من الأخطاء التي (F (2،38) = 7.06، ص = 0.002)، وهو ما انعكس من خلال خفض الكمون منصة وعدد من الأخطاء (على التوالي)، طوال فترة التدريب كلا المجموعتين من الفئران. عند المقارنة بين أداء المجموعتين من الفئران، كانت هناك آثار كبيرة الآفة على كل من الكمون منصة (F (1،19) = 25.81، P = 0.00006)، وكذلك على عدد من الأخطاء التي (F (1،19 ) = 14.92، P = 0.001)، وفي هذه الحالة عرضت الفئران NVHL لأداء أسوأ من ذلك. لم يلاحظ أي تفاعلات كبيرة بين يوم تدريب والآفات المتعلقة الكمون للوصول إلى منصة الهدف (F (2،38) = 0.34، P = 0.72) أو عدد الأخطاء (F (2،38) = 0.18، P = 0.18 )، والتي يمكن تفسيرهاعن وجود اتجاه مماثل من التحسن في الأداء خلال فترة التدريب، لكلتا المجموعتين من الفئران. وصفت المسارات السباحة نموذجية كما سجلت خلال بداية التدريب، والتحقيق للمحاكمة في الشكل 9، ونسبة من الخيارات الأولى التي الفئران التي استخدمت خلال التحقيق المحاكمة وتحليلها باستخدام اختبار χ والتي كانت المقارنات حالة التي أدخلت على أساس نسبة من الخيارات التي تتوافق مع استراتيجية التعلم القائم الإجرائية. في حين 8/8 الفئران من المجموعة صورية (100٪) أبدت اختيار القائم على التعلم الإجرائي خلال الدورة التحقيق، كان فقط 13/01 الفئران من المجموعة NVHL (7.7٪) المعروضة على هذه المشكلة، مع الخيارات المتبقية يجري في ذراع الذي لا ينعكس إما من خلال مكان-أو الإجرائية-استراتيجية (الشكل 8B، أسفل). وكانت هذه فروق ذات دلالة إحصائية (χ 1 2 = 17.23، P = 0.0000). بصفة عامة، وتسليط الضوء على هذه النتائج وجود عجز في أبيعنه lity من الفئران NVHL لأ) الحصول على هذه المهمة، وب) الحصول على استجابة القائم على الذاكرة الإجرائية، بالمقارنة مع مجموعة صورية. ويعكس هذا الاستنتاج الأخير من الارتباك المكاني في الفئران NVHL.

مرض هنتنغتون

كما تم بحثها التعلم الإجرائي والذاكرة في نموذج الفئران المعدلة وراثيا لمرض هنتنغتون (tgHD)، وذلك باستخدام نموذج مماثل لأنه في السابق وصفها 28. تم اختبار في المزدوج H المتاهة باستخدام استراتيجية التعلم أناني-في 13 شهرا 40 الفئران tgHD (4 زيجوت متماثلة الألائل، 5 متغايرة، 5 البرية من نوع 25 ذكور؛ (5)؛ زيجوت متماثلة الألائل، 15 متغايرة، 5 البرية من نوع، و 15 من الإناث) . تم تدريب الحيوانات على مدى 4 أيام مع 4 محاكمات في يوم (أيام 1-4؛ الشكل 10A)، يليه محاكمة التحقيق واحدة (مسبار 1، يوم 5؛ الشكل 10B). في يوم 6، خضعت الحيوانات و4 محاكمات إضافية من التدريب، الذي كان آنذاك تليها محاكمة التحقيق الثانية في يوم 7 (مسبار 2، الشكل 10C </ قوي>). طوال فترة التدريب جميع الفئات الثلاث من الفئران قد اظهرت التحسن التدريجي في أداء الاستحواذ، على الرغم من عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين هذه المجموعات (الشكل 10D؛ راثى، F (2،43) = 2.9، P = 0.07). على الرغم من ذلك، هناك ميل واضح لالفئران زيجوت متماثلة الألائل لعدم أداء وكذلك متغايرة والبرية من نوع الفئران أثناء المحاكمة الأولى من كل تدريب أو التحقيق الدورة، التي ربما يدل على عجز استدعاء المعلومات (الشكل 10D ، راثى × المحاكمات، F (38646) = 2.6، P <0.001).

خلال كل من من التجارب التحقيق الأولى والثانية عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين مجموعات من الفئران فيما يتعلق الكمون للوصول إلى موقع منصة (الشكل 10E و راثى، F (2،34) = 1.6 و 0.1، سواء م)، أو الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف (الشكل 10G وH، قهnotype، F (2،34) = 2،7 و 1،3، سواء م). ومع ذلك، عندما تم تقييم كمية من الأخطاء الأولية والمتكررة بين المجموعات، وقد أظهرت الفئران زيجوت متماثلة الألائل لديك عدد أكبر بكثير من الأخطاء الأولية (الشكل 10I: راثى، F (2،34) = 11.1، p <0.001؛ اللاحق نيومان Keuls الاختبار، زيجوت متماثلة الألائل tgHD> من النوع البري، متغايرة tgHD، ف <0.05)، وتكرار أخطاء (الشكل 10J: راثى، F (2،34) = 12.1، p <0.001؛ اللاحق نيومان Keuls الاختبار، زيجوت متماثلة الألائل tgHD> من النوع البري، متغايرة tgHD، ف <0.05). مجتمعة، هذه البيانات هو موح من عجز الذاكرة واضح في الفئران tgHD.

غيري التركيز التعلم وأداء الذاكرة بعد الثنائي Muscimol التعطيل من mPFC أو dHip

تمت دراسة دور reuniens وشكل معين (ReRh) نوى مهادي في شأن تنظيم التفاعلات القشرة قرن آمون في الفقرة التعلم غيري التركيزdigm استخدام مزدوج-H متاهة وmuscimol الثنائي (MSCI) تثبيط هذه المناطق في الدماغ 29. ووصف تجربة واحدة في هذه الدراسة هنا، والتي تم تدريب الفئران على مدى 4 أيام (4 محاكمات / يوم)، مع وتقع منصة الهروب في أقصى للذراع NE. تم الإفراج عنهم من أي N أو الذراع S في سلسلة عشوائية (على سبيل المثال، S، N، N، S؛ انظر §4.7 لتفسير). وقدمت تجربتين التحقيق (1) 24 ساعة بعد أيام 2 الأولى من التدريب و(2) 24 ساعة بعد 2 أيام إضافية من التدريب. وهكذا تم تدريب الحيوانات على أيام 1 و 2 و 4 و 5؛ مع تجارب التحقيق التي تجري في أيام 3 و 6. 30 دقيقة قبل كل محاكمة التحقيق، وغرست الفئران مع 0.26 أو 0.70 نانومول في 1 ميكرولتر من muscimol (MSCI) في قشرة الفص الجبهي وسطي (mPFC) أو الحصين الظهرية (dHip). وقد غرست الحيوانات المتبقية مع حجم مماثل من الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) كمجموعة تحكم.

خلال دورات تدريبية (أيام 1-2، و4-5)، وهووكانت جماعات ليرة لبنانية من الفئران أظهرت أداء مماثل فيما يتعلق سبحوا بعد عام في متاهة (الشكل 11A-B). في حين أن سبحوا مسافة مشجع لتقصير خلال أيام (F (3159) = 59.3، P <0.0001)، لم يكن هناك تأثير كبير للمنطقة في الدماغ (F (1153) = 0.2، م)، تعطيل (F (3،53) = 0.3، م)، وليس تفاعلا كبيرا بين هيكل وتعطيل (F (2،53) = 0.8، م). مجتمعة، وهذا يدل على وجود نمط مماثل من التعلم بين جميع مجموعات من الفئران على مدى دورات تدريبية 4، مع عدم وجود فروق ذات دلالة إحصائية بينهما.

يتم عرض مسارات السباحة تمثيلية للجلسات التحقيق والتدريب في الشكل 11E. وفيما يتعلق الوقت الذي يقضيه في مكان الذراع من قبل كل من مجموعات من الفئران (الشكل 11C-D)، وقد تبين أداء لتكون أعلى بكثير المستوى فرصة للmPFC وdHip المجموعات المعالجة مسبقا مع برنامج تلفزيوني على المحاكمة التحقيق الثاني ( ف <0.05)، وفرصة أعلاهالمستوى لمجموعة mPFC-PBS أثناء المحاكمة التحقيق الأولى (p <0.05). عندما قدم MSCI للmPFC، إلا أن الوقت الذي يقضيه الفئران في مكان الذراع لا تختلف عن فرصة على أي محاكمة التحقيق، إما تركيز 0.26 أو 0.70 نانومول. على النقيض من ذلك، ان الجماعة dHip-MSCI تنفق وقتا أقل بكثير في الذراع الإجرائية للاستجابة (من فرصة) لكلا تركيزات خلال أول مسبار للمحاكمة، ولكن أداءها لا تختلف عن فرصة أثناء المحاكمة التحقيق الثانية (كل من تركيزي، مرة أخرى). في المحاكمة التحقيق الثانية، وأظهرت 2 × 2 × 2 ANOVA من الوقت الذي يقضيه في الذراع مكان (NE) هيكل كبير (F (1،53) = 11.2، P <0.01)، تعطيل (F (2،53 = 17.4، p <0.001)، والتحقيق محاكمة (F (1،53) = 9.0، P <0.01) الآثار. هذا ما يظهر هو أن قدرة الفئران التحكم لتجد الذراع منصة تحسنت بشكل ملحوظ بعد 4 أيام من التدريب ( في مقابل 2 أيام) - تأثير، والتي تعطلت في كل من المجموعات تعطيل mPFC وdHip Gيتحدث enerally، وكانت هذه الاضطرابات أكثر وضوحا في المجموعات dHip، لا سيما وأنه عجز الأداء لوحظت لكل من 0.26 و0.70 نانومول تركيزات MSCI. على النقيض من ذلك فإن العجز mPFC-تعطيل أكثر وضوحا في تركيز أعلى من MSCI.

الشكل 1
الشكل 1. انقر نقرا مزدوجا H متاهة التخطيطي. وتحتل مزدوج-H المتاهة على 1600 X 1600 مم مربع مع ​​مساحة السطح الداخلي من حوالي 1،084 م ويتكون من ألواح الجدران والأبواب المقصلة، العارضتين، وأغطية شفافة في نهاية كل ذراع (A). يتم وضع 100 مم، 140 مم اسطوانة عالية في نهاية واحدة من الأسلحة الهدف لتكون بمثابة منصة الهروب (B). سمك ألواح الجدران في جميع أنحاء المتاهة هو 6 ملم. ويرد صورة للنقرا مزدوجا H المتاهة (D؛طبع من 24)، مع حواف المتاهة أبرزت لوضوح. لمزيد من المعلومات حول بناء المتاهة، هي المخططات من المتاهة متاحة عند الطلب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 2
الشكل 2. تخطيط مناطق للتحليل الأخطاء تكشف نظرة عامة للالمزدوج H المتاهة، والتي تبين مناطق الخطأ (ez1 - EZ4) لمدة 2 المواقف المختلفة البداية (جنوب - شمال - B). ويسلط الضوء على مناطق خطأ في الرمادي، وسلط الضوء على الذراع مغلقة (عبر الباب المقصلة) باللون الأسود. يتم تحديد مناطق خطأ تستند إلى أي انحرافات محتملة الفئران يمكن أن تجعل من أقصر طريق بين بداية والأسلحة الهدف. وبالتالي عليها أن يطلق سراحه منالذراع S (A)، فإن وجود يمينا الأولي يؤدي في الفئران التي تدخل المنطقة الخطأ 1 (ez1)، الذي يشكل خطأ الأولي. يتم احتساب الأخطاء المتكررة وعندما يحدث ذلك أكثر من مرة، لكل منطقة. خط تحاك في B يسلط الضوء على مسار السباحة سبيل المثال، الذي يضع الفئران في جميع المناطق 4 الخطأ قبل الوصول إلى الهدف في NW، وهو ما يشكل 4 الأخطاء الأولية (ez1، ez3، EZ2، وEZ4). طبع من 24 ساعة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الرقم بروتوكول 3. تستخدم في التدريب استراتيجية غيري التركيز وهو نموذج التدريب غيري التركيز يحدث أكثر من 3 - 4 أيام، وأعطيت الفئران تصل إلى 4 محاكمات في اليوم الواحد. يتم الافراج الفئران من N (A) وS ( (على سبيل المثال، NSSN، NSNS، SSNN، وما إلى ذلك)، مع الذراع المعاكس سدت باب المقصلة شفافة. يتم إصلاح منصة الهروب في نفس الموقع (NW في هذه الحالة). للمحاكمة التحقيق، تم إزالة منصة ويتم الإفراج عن الفئران من الذراع S، وإعطاء 60 ثانية للسباحة داخل المتاهة. طبع من 24 ساعة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 4
وصفت الشكل 4. أمثلة من المسارات السباحة من التدريب استراتيجية غيري التركيز. السباحة أمثلة المسار كخطوط تحاك خلال المحاكمة التحقيق، والتي أعطيت بعد تأخير 1 اليوم التالي 4 أيام التدريب (في 4 محاكمات / يوم). وأفرج عن الفئران من الذراع S وتمت إزالة منصة من NW لها (ترينينغ) موقف. في المسار يتوافق مع الكمون للوصول إلى موقع منصة السابق 6.62 ثانية، وكان الوقت الذي يقضيه في هذا الذراع 25.16 ثانية (فرصة في 8.2 ثانية). في المسار يتوافق مع الكمون 14.02 ثانية، مع الوقت الذي يقضيه داخل ذراع في 26.45 ثانية. طبع من 24 ساعة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 5
الرقم 5. بروتوكول المستخدمة في التدريب أناني الاستراتيجية. وخلال التدريب (A)، وأفرج عن الفئران من N ذراع مزدوج-H متاهة (السهم الأبيض)، مع إغلاق الذراع S قبالة عن طريق الباب المقصلة شفافة. وتقع منصة الهروب في الذراع NW، وجرى تدريب الفئران لتحديد موقع هذا الذراع أكثر من 4 أيام متتالية (في 4 محاكمات/ يوم). أثناء المحاكمة التحقيق، تم إزالة منصة الهروب، وأطلق سراح الفئران إما من NE (B، السهم الأبيض)، أو الذراع S (C، السهم الأبيض)، وأغلقت SE أو N السلاح خارج، على التوالي. واستمرت المحاكمة التحقيق 60 ثانية، وسوف تجعل الفئران إما استجابة أناني باستخدام الذاكرة الإجرائية (السباحة إلى N، لبدء NE، تسبح لSE، لS البداية)، ردا مكان باستخدام ذاكرة المكان (السباحة إلى NW)، أو لا. الرجاء النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (6)
ويبين الشكل 6. الأداء خلال التحقيق الابتدائية. النسبة المئوية للاستجابات التي أدلى بها كل من 4 مجموعات من الفئران لمحاكمة التحقيق. بغض النظر عن الفئران يجري تدريبهم إما من N أو S الذراع، والتحول من الذراع البداية من 60أدى سم إلى اليسار (ترانس) في الغالب في الردود الإجرائية (RESP؛ 92.3٪). لكن هاتين المجموعتين من الفئران التي لديها ذراع بدايتهم استدارة 180 درجة (العفن) عرض مبلغا أكبر من الردود المكان (مكان). هذا يدل على أن التحولات الطفيفة في الرأي البيئي (في مجموعة ترانس) أدت إلى مزيد من الفئران التحول إلى وضع الذاكرة للعثور على مكان المنصة. وعينت الردود التي كانت لا مكان ولا الاستجابات الإجرائية عن غيرها. طبع من 25. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 7
الرقم 7. تأثير HFS على أداء الذاكرة في المزدوج H المتاهة. خضعت الفئران جلسة التحقيق و 20 ثانية بعد 3 أيام من التدريب في نموذج أناني (4 محاكمات / يوم). وأظهرت البيانات FOص الدورة التحقيق التي جرت في اليوم التالي على التوالي، مع التحفيز (STIM)، الشام التحفيز (شام) والسيطرة (يتبع) مجموعات من الفئران. لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية لوحظ بين المجموعات الثلاث من الفئران فيما يتعلق الكمون المتوسط ​​للوصول إلى موقع منصة التدريب (A)، ويعني في الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف (B). في * يمثل فارقا كبيرا في الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف من المستوى فرصة (كما هو مبين من خلال خط تحاك؛ P <0.05). وفيما يتعلق متوسط ​​عدد الأخطاء التي يرتكبها كل مجموعة خلال أول 20 ثانية، لوحظ وجود اختلاف كبير بين STIM والمقاولات مجموعات (p <0.05). يظهر النسبة المئوية للالإجرائي والمكان والردود "الآخر" لكل مجموعة في (D)، وأشرطة بيضاء، الرمادية والسوداء، على التوالي. كان الفرق بين STIM والمقاولات الفئران بشأن N وNW ردود كبير (χ 2 = 4.09، p <0.05)، الذي يسلط الضوء ربما الاستخدام تغير في استراتيجية الإجرائية في STIM خلال الدورة التحقيق. طبع في الفترة من 26. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 8
. الرقم 8. عجز الذاكرة الإجرائية NHVL المستحثة خلال كل يوم من أيام التدريب 3 والجرذان مع آفات الحصين بطني حديثي الولادة (NVHL) أمضى قدرا أكبر بكثير من الوقت الوصول إلى منصة الهدف من الحيوانات الشام التي تديرها (A؛ أعلى). أيضا، قامت مجموعة NVHL المزيد من الأخطاء قبل تحديد النظام الأساسي الهدف (A؛ السفلي). يظهر تخطيط متاهة أثناء المحاكمة التحقيق في B (أعلى)، مع الذراع بداية تقع في SW، وكل من الأسلحة في متناول أبرز استناداالفئران اختار استراتيجية عند الإفراج عنه في متاهة: استجابة المكان (PLACE، NE)، والذاكرة الإجرائية (PROC؛ N) وليس (أخرى؛ NW وSE). تم إغلاق الذراع S قبالة مع الباب المقصلة. أثناء المحاكمة التحقيق الفئران NVHL عرض غلبة الردود الأخرى التي استأثرت لا مكان ولا الذاكرة الإجرائية، وعلى النقيض من مجموعة الشام التي كان كل المعروضة الردود الإجرائية (B، أسفل). عموما أداء التدريب ضعف وعدم وجود استراتيجية واضحة خلال الدورة التحقيق في الفئران NVHL تثبت عجز التعلم والارتباك المكاني، على التوالي. طبع في الفترة من 27. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 9
الرقم 9. المسارات السباحة النموذجية خلال التدريب والاحتفاظ بهم. وتظهر مسارات السباحة النموذجية لكل من الشام التي تديرها (شام) وحديثي الولادة الآفة الحصين بطني (NVHL) مجموعات، على المحاكمات الأولى والرابعة خلال يوم الاختبار الأول (أعلى والمتوسطة)، وأثناء المحاكمة التحقيق ( أسفل). خلال مرحلة التدريب تم إغلاق N الذراع قبالة مع الباب المقصلة شفافة، وأطلق سراح الفئران من الذراع S. خلال الدورة التحقيق الذراع بدء التي تم استخدامها أثناء التدريب (S) كان مغلقا مع باب المقصلة شفافة، وأطلق سراح الفئران من الذراع SW. "س" يدل على المكان الذي تم نقل الفئران للخروج من المتاهة بعد أن الفترة التجريبية 60 ثانية المنقضي. وقد عد استجابة الإجرائية الذاكرة عند الفئران قد انتقلت لأول مرة في N الذراع. طبع في الفترة من 27. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

يس "> الرقم 10
الرقم 10. وترد التدريب والأداء الاحتفاظ في نماذج الفئران من مرض هنتنغتون، والتدريب (A) والتحقيق (BC) تكوينات المزدوج H متاهة في 13 شهرا، بما في ذلك نقاط البداية (التي تم تحديدها من قبل السهم الأبيض) و الذراع مغلقة حالا (الضوء باللون الرمادي). خلال مرحلة التدريب، سبح الفئران من N الذراع إلى المنصة، والتي كانت تقع في أقصى للذراع NW. خلال جلسات التحقيق تم إزالة المنصة، وأطلق سراح الفئران شكل إما الذراع NE (مسبار 1؛ B) أو الذراع S (مسبار 2، C). في كلتا الحالتين يشير إلى وجود خط تحاك استجابة تقوم الإجرائية الذاكرة، في حين أن خط متصل يشير إلى وجود استجابة مكان الذاكرة. الكمون للوصول الى منصة أثناء التدريب (D)، يتم عرض جلسات التحقيق 1 (E) ومسبار 2 (F) لثلاثةمجموعات من الفئران. في الوقت الذي الفئران أنفقت في الذراع الهدف (الموقع منصة السابق) خلال أول (G) والثانية ترد أيضا (H) جلسات التحقيق، مع خط تحاك تمثل المستوى فرصة (8.25 ثانية). وأظهرت الأولي (I) والمتكررة الأخطاء (J) خلال كل دورة من دورات التدريب والتحقيق لكل مجموعة. ويظهر جميع البيانات كما يعني ± SEM. طبع في الفترة من 28. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 11
. الرقم 11. التدريب والأداء الاحتفاظ في الفئران مع dHip أو mPFC التعطيل تم تدريب جميع مجموعات من الفئران في أيام 1-2 و4-5 باستخدام نموذج التعلم غيري التركيز (4 محاكمات / يوم)، مع جلسة التحقيقوأفرج ق تجري في أيام 3 و 6. وخلال التحقيق الفئران الجلسة من الذراع SW، مع الذراع NE تغلق بباب المقصلة شفاف (E). تلقت الفئران ضخ الثنائي إما 0.26 أو 0.70 نانومول من MSCI، أو برنامج تلفزيوني، إما إلى قشرة الفص الجبهي وسطي (mPFC) أو الحصين الظهرية (dHip) قبل كل دورة التحقيق. ويبين متوسط ​​سبحوا بعد لmPFC (A) وdHip (B) الفئران قبل الوصول إلى منصة لهروب كل يوم من أيام التدريب، مع عدم وجود فرق كبير بين المجموعات. أثناء المحاكمة التحقيق، وتظهر من الوقت الذي يقضيه في الذراع الهدف المكان الاستجابة (NE) خلال الفترة من 60 ثانية (CD). وتظهر مسارات السباحة نموذجية لكل من مجموعات من الفئران خلال الدورة التحقيق (E). ويظهر جميع البيانات كما يعني ± SEM، مع # يدل على اختلاف كبير مقارنة مع PBS (p <0.05)، و* تشير إلى اختلاف كبير بالمقارنة مع فرصة (p <0.05؛ chancمستوى البريد كما هو موضح خط تحاك). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تعليقات على تصميم وتحليل دراسة

منذ بدايته، وقد استخدمت المزدوج H المتاهة في عدد من التجارب السلوكية في الفئران، التي تم تصميمها بشكل جماعي لدراسة الردود أناني و / أو غيري التركيز في الفئران تحت العادي 24،25 وغيرت 26-29 الدول الدماغ. وتشمل الدراسات الأخيرة الجسم المخطط التحفيز العميق في الدماغ (DBS) 26، نماذج حيوانية من الاضطرابات العصبية 27،28، فضلا عن التعطيل الثنائية في مختلف مناطق الدماغ القشرة الحصين باستخدام muscimol 29. وصفت استخدام العديد من الدراسات إما allocentric- أو استراتيجية التعلم أناني، على النحو الموجز في §4.7 و§4.8، على التوالي؛ على الرغم من اختلافات دقيقة للنموذج الأساسي (على سبيل المثال، 180 درجة دوران في الذراع بداية أثناء التحقيق محاكمة مضللة 25) حيث يتم إجراء مناسبا لدراسة معينة. الطبيعة المحددة لنموذج التدريب تعتمدالصورة على الدراسة، والتي تجرى (على سبيل المثال، 24-29). يتم احتساب خطأ الأولي كلما ينحرف الفئران من مسار الهدف الصحيح مرة أخرى إلى سواء الذراع بداية أو إلى شريحة متاهة جديدة، للمرة الأولى. يتم احتساب خطأ متكرر كلما حدث هذا أكثر من مرة. يتم تعريف مسار الهدف الصحيح كما أقصر الطرق بين نقطة الانطلاق والذراع منصة / الهدف. على سبيل المثال إذا كانت نقطة الانطلاق في الذراع S، ومنصة الهروب هو في الذراع NW، الناتجة المناطق الخطأ 4 (ez1 - EZ4) وتقع في SW، NE SE والأسلحة، وكذلك الجزء الشرقي من الزقاق المركزي (الشكل 2A). تتبع سبيل المثال السباحة في الشكل 2B يمثل 4 أخطاء الأولية، حيث أن الفئران قد زار كل من مناطق الخطأ 4 مرة واحدة. وتعتبر الفئران فقط قد دخلت شريحة ذراع / المتاهة عند كل الكفوف 4 هي داخله.

التحليل الاحصائي

ونظرا لضيق correlaنشوئها بين الكمون (بين موضع بداية ومنصة) وسبحوا بعد، وغالبا ما يتم حذف المتغير الأخير. ومع ذلك، في الفئران التي تظهر المشاكل الحركية واضحة، والمسافة أو عدد من الأخطاء يبدو متغير أكثر موثوقية. بالنسبة للفئران، والذي تم تدريبهم على نموذج أناني، الخيار الأول السباحة الخاصة بهم داخل مزدوج-H متاهة أثناء المحاكمة التحقيق يشكل إما أناني، غيري التركيز أو استجابة "الآخر"، اعتمادا على المكان الذي يسبح لأول. ويتم تحليل هذا مع χ 2 الإحصائية. وفيما يتعلق الوقت الذي الفئران أنفقت في الذراع الهدف أثناء المحاكمات التحقيق، تم حساب المستوى فرصة على أساس نسبة من مساحة السطح في هذا الذراع، نسبة إلى بقية المتاهة (13.76٪). وهكذا 13.76٪ × 60 ثانية = 8.25 ثانية.

تعديل استراتيجيات التدريب لمثل اختبار آثار المخدرات الخ

تكييفها مع الأوضاع عديدة لتعلم غيري التركيز وأناني القياسيةوقد تم استخدام بروتوكولات عبر مختلف الدراسات، التي تم اختبارها الفئران في المتاهة مزدوج-H. قد يتم تكوين وتيرة ومدة الدورات التدريبية وفقا لبروتوكول معين. على سبيل المثال، بول Bodetto وزملاؤه تختلف عدد أيام الاختبار (2 أو 4 أو 6، فضلا عن عدد من التجارب في اليوم الواحد (3 أو 4) 24. وعلاوة على ذلك، في حين أن معظم الدراسات تستخدم مسبار محاكمة 60 ثانية (على سبيل المثال، 24،25،27-29)، وتستخدم شوماخر وزملاؤه 20 ثانية 26. يمكن معالجة الحيوانات بالأدوية سواء قبل التدريب 24 أو قبل الدورة التحقيق 29. وأخيرا، يجوز للموقع نقطة الانطلاق خلال الدورة التحقيق أن تختلف إلى إعطاء الحيوانات مماثلة (مثل شوماخر وآخرون. 26) أو بشكل ملحوظ غيرت (على سبيل المثال، 24،25) عرض أولي للمنبهات خارج المتاهة.

اعتبارات عامة

وقد ثبت أن مهمة متاهة مزدوجة-H عليهالنفس لتكون مهمة بسيطة الذاكرة، والتي يمكن الحصول عليها بسرعة عن طريق القوارض، ولا يحتاج إلى تقنيات التعزيز السابقة مثل تقييد الغذاء. ينطوي على المبدأ الأساسي الفئران السباحة للوصول إلى منصة الهروب خفية، وبعد ذلك تعلم موقفها، مثل الكثير من المياه متاهة موريس. يمكن تدريب الفئران على الأداء المستقر في اقل من 2 أيام (6 محاكمات / يوم)، وإعطاء هذه المهمة ميزة كبيرة فيما يتعلق بدراسات الوقت واعية مثل تطبيقات ما قبل السريرية وفحص المخدرات. بروتوكول التدريب يمكن أن تكون مصممة لتتناسب مع نموذج التعلم غيري التركيز أو أناني، ويمكن أن المحاكمات التحقيق حدثت في جميع أنحاء توفر نظرة ثاقبة في التوازن الديناميكي بين أنظمة الذاكرة اثنين التي تحكم هذه السلوكيات، بما في ذلك قدرة الفئران على التحول من نظام واحد ل الاخر. أخيرا، العديد من التعديلات على بروتوكول قياسي (على سبيل المثال، وهو النزوح الأفقي للذراع البداية، مقابل تناوب) يمكن الاضطلاع بها لتعزيز عشراستخدام البريد استراتيجية معينة في التحقيق محاكمة مضللة 25.

الاستحواذ وتعقبها المدة

في العديد من الدراسات باستخدام مزدوج-H المتاهة، فإن كلا من غيري التركيز 24،29 وأناني 24-28 نماذج تدريبية أدت إلى آثار الذاكرة مستقرة، حتى في وجود المخدرات مفقد، والآفات والتحفيز عالية التردد (انظر أدناه). لا سيما في بروتوكول غيري التركيز (انظر §4.7) الفئران ليست قادرة على وضع روتين من أجل حل هذه المهمة، لأن العشوائية نقطة الانطلاق عبر محاكمات (أساسا N أو S، وأكثر يمكن استخدامها لزيادة الطلب المكاني للمهمة ). وقد تم قياس الأداء في جميع أنحاء المهمة عن طريق عد الأخطاء الأولية والمتكررة (الانحرافات بعيدا عن الهدف المهام)، وكذلك قياس الكمون للوصول الى الهدف ذراع / منصة. وتشمل التدابير الإضافية التي قدمت خلال التجارب التحقيق مضللة الوقت الذي يقضيه في الذراع مكان ردا على ذلك، فضلا عن ج الأوليةالفئران hoice جعل على أن يطلق سراحه في المتاهة. على الدوام، في الدراسات التي حدثت حتى الآن، وقد رأيت هذه المتغيرات إلى تغيير تدريجي خلال فترة التدريب قصيرة نسبيا بطريقة مستقرة، مما يعكس تحسن الأداء. على سبيل المثال في بروتوكول التعلم غيري التركيز 6 يوم، لوحظت الفئران للحد من عدد من الأخطاء الأولية (من ~ 2 إلى ما يقرب من 0) والأخطاء المتكررة (من ~ 0،5-0)، وكذلك الكمون من أجل الوصول إلى منصة الهروب (من ~ 35 ثانية إلى ~ 10 ثانية) 24. خلال هذه الدراسة بالذات كان واضحا في التجارب التحقيق أن الفئران قد تعلم ويمكن استرداد موقع منصة الهروب، كما يتضح من الكمون يعني لدخول ذراع هدف كونها أقل من 8 ثانية (على العكس من الأول المتوسط ​​الكمون محاكمة 42.8 ثانية). وعلاوة على ذلك وقد ثبت الفئران على الاحتفاظ بموقع منصة الهروب حتى في أطول تأخير بعد الحيازة (18 يوما) بين اليوم التدريب الأخير والدورة التحقيق 24. وبالإضافة إلى ذلك، تم العثور على أي دليل إحصائي لتدهور الأداء في التأخير أقصر (1 و 5 أيام).

التحول من مكان إلى الذاكرة الإجرائية

في السابق، كان باكارد وMcGaugh 7 أظهرت ميل الفئران إلى التحول من مكان إلى استجابة إجرائية، بمجرد أن حصلت على المهمة المتكررة داخل متاهة عبر. في هذه التجربة تم إطلاق سراح الفئران باستمرار من نقطة البداية نفسها من أجل التوصل إلى مكافأة المواد الغذائية في نقطة ثابتة أخرى. قد الفئران المعالجة المالحة أثبتت استراتيجية للاستجابة يمثل ذاكرة المكان بعد 8 أيام من التدريب، والذاكرة الإجرائية بعد 16 يوما من التدريب؛ في التجارب التحقيق مضللة حيث تم نقل ذراع البداية الى موقع مختلف. وقد أثبتت هذه الظاهرة في وقت لاحق بعد التعلم الإجرائي الموسع في المزدوج H المتاهة 24،25، الذي تم إطلاق سراح الفئران باستمرار من الذراع انطلاق نفسه (باستخدام الحادي وأنانيrategy. رؤية §4.8). في واحدة من أولى الدراسات التي استخدمت مزدوج-H المتاهة، فقد وجد أن التغيرات الطفيفة في المنظور البيئي في محاكمة التحقيق مضلل (60 سم الوحشي التحول في موقف البداية)، مما أدى إلى ردود الإجرائية أساسا على الفئران، على عكس الفئران التي خضعت لتحول 180 درجة في الموقع البداية وأبدت في وقت لاحق نسبة أعلى بكثير من الردود المكان 24. ويعزى هذا التأثير إلى الفئران باستخدام إستراتيجية تعتمد الإجرائية عندما كان وجهة نظرهم البيئي مماثل بما فيه الكفاية لتلك التي شوهدت خلال الدورات التدريبية. تم استكشاف هذا زيادة في دراسة لاحقة والتي أخذت بعين الاعتبار نقطة الانطلاق (تقسيم الفئران إلى N و S موقف تسليح ابتداء)، الذي مجموعات من الفئران المدربة سواء من N أو S الذراع شهدت إما التحول الأفقي أو التناوب، وهذا الأخير من الذي تغير بشكل ملحوظ المنظور البيئي الأولي في متاهة 25. لم يجدن سوى نتائج مماثلة صegarding اختيار إستراتيجية تعتمد على المنظور البيئي الأولي، ولكن أيضا كان هذا الاختيار ثابتة نسبيا من الموقف الذي الفئران تم تدريبهم في البداية في المتاهة. أخذت معا، وتبين هذه الملاحظات أن التعديلات التي تجرى على نقطة الانطلاق في المزدوج H متاهة (خلال التجارب التحقيق مضللة) يمكن أن تسهل إما استجابة إجرائية أو مكان، اعتمادا على كيفية ملحوظ مختلفة الفئران الأولي المنظور على منبهات البيئية هي. الاختلافات كبيرة، كما رأينا في الفئران التي تبدأ من الذراع المعاكس من التي تم تدريبهم، فإنهم يلجأون أساسا لوضع الذاكرة. هذا مثير للاهتمام لأنه يدل على قدرة الفئران للتبديل إلى سابقا علمت مكان الذاكرة على الطلب، عندما يستدعي الأمر ذلك، وأيضا يعزز المزيد من النتائج السابقة التي تشير الى ان الفئران تتعلم استجابة إجرائية بعد الحصول على المهمة باستخدام ذاكرة المكان 7. قد يكون هذا من فائدة في الدراسات المستقبلية التي والتجربهقد ترغب ثالثا لمعرفة ما إذا كانت الفئران يمكن ان تتحول من الإجرائية لوضع الذاكرة بعد علاج خاص.

العجز الأداء في النماذج الحيوانية من الذاكرة انخفاض

منذ بدايته، وقد استخدمت المزدوج H المتاهة في العديد من الدراسات التي قيمت آثار ضعف الذاكرة لدى القوارض، من خلال آفات الحصين انتقائية 27، تثبيط مناطق الدماغ القشرة الحصين 29، الجسم المخطط التحفيز العميق في الدماغ (DBS) 26، وكذلك من خلال استخدام مختلف انواع المخدرات تدار بشكل منتظم على مدار 24 ساعة. بينما كل هذه الأمثلة قد عرض الاختلافات الأداء في التجارب التحقيق بعد التدريب، وكان أداء الفئران المعالجة والسيطرة تطبيع في نهاية الدورات التدريبية. هذا يسلط الضوء على بساطة هذه المهمة لأنه يمكن الحصول عليها بسرعة حتى في وجود الأدوية المؤثرة الكوليني أو glutamatergic العصبي 24، لأننيnstance. وقد لوحظت تغييرات مختلفة في الأداء في جلسات التحقيق. قد DBS من المخطط الظهري كشفت عن وجود توزيع غيرت بشكل كبير من مكان / الإجرائية / ردود أخرى على الفئران (الجرذان مقابل السيطرة) الذي اضطلع مسبار المحاكمة مضللة يلي، وهو نموذج التعلم أناني 26. واقترح هذا أن تنجم عن تعديل العمليات العصبية التي تكمن وراء الذاكرة الإجرائية، في الفئران التي تلقت DBS. تم العثور على الثنائي تعطيل muscimol من مناطق الدماغ القشرة قرن آمون (في 0.70 و 0.26 نانومول) للحث على العجز الرئيسية في التحول الاستراتيجية عندما تم اختبار الفئران على التحقيق محاكمة مضللة 29. في هذه الدراسة لوحظ أن هذا العجز كانت أيضا حاضرة من خلال تعطيل الثنائي من reuniens والمعينية (ReRh) نواة مهادي، الذي سلط الضوء في وقت لاحق دوره المحتمل في استراتيجية التحول في المهام التي تتطلب كلا من تبادل المعلومات القشرية وقرن آمون. والعجز في الذاكرة فيكما تم تقييم النماذج الحيوانية من الأمراض العصبية في المزدوج H المتاهة 27،28. قد الفئران مع آفات الحصين بطني حديثي الولادة (NVHL) المعروضة الكمون أطول بكثير للوصول إلى النظام الأساسي الهدف (ع = 0.00006)، وكذلك زيادة عدد الأخطاء التي (ع = 0.001)، بالمقارنة مع السيطرة على الفئران (29). وعلاوة على ذلك، قد الفئران NVHL عرض الردود في المقام الأول أثناء المحاكمة التحقيق التي شكلت للا مكان ولا الذاكرة الإجرائية (على العكس من الفئران السيطرة التي كان كل ظهور الاستجابات الإجرائية)، والتي سلطت الضوء على الفوضى المكاني. أخيرا، قد نماذج الفئران المعدلة وراثيا لمرض هنتنغتون أظهرت عجز الذاكرة واضحة خلال المحاكمات التحقيق، بعد نموذج التعلم الإجرائي 28. أخذت معا، وهذا دليل يبرز دور فضول لالمزدوج H متاهة لاستخدامها في الدراسات التي تقيم العاهات العصبية (وخيارات العلاج المحتملة) في الحيوانات، لأنه يسمح لج غرامةontrol أكثر من نوع من التعلم والاستراتيجية ما هو مطلوب لإنجاز المهمة.

مزايا وعيوب

لتلخيص المناقشة السابقة، المزدوج H المتاهة هي مهمة بسيطة واكتسب بسرعة، مما قد يؤدي إلى آثار الذاكرة مستقرة. وعلاوة على ذلك، فإنه يمكن أن تمكين المجرب لتوجيه النوع من التعلم الذي هو المشاركة، وهي غيري التركيز أو التعلم أناني. ويمكن ملاحظة التفاعلات الديناميكية بين هذه النظم الذاكرة اثنين في محاكمة التحقيق، وتقييمها في إطار مجموعة من الشروط (على سبيل المثال، والآفات، والمخدرات، DBS)، كما هو موضح سابقا. وبالنظر إلى أن ضعف-H متاهة متاهة الماء، واحدة من العوائق الأساسية ينطوي على التوتر الحاد للحيوانات عند وضعها داخل الماء، كما هو الحال مع أي متاهة مائية (على سبيل المثال، 30). وعلاوة على ذلك، فإن العديد من المتغيرات التابعة في مهمة (على سبيل المثال، الكمون لاستهداف منصة) تتطلب أداء المحرك العادي في الفئران. هذا أمر مهم لأنالفئران يعانون من إعاقات الحركية (على سبيل المثال، ونماذج من مرض الشلل الرعاش) معروفة للسباحة مختلفة للسيطرة على الحيوانات، وبالتالي يعد الإختفاء في مهمة يجوز تأويله بشكل صحيح كما ضعف الذاكرة. في مثل هذه الحالة، المسافة التي يمكن أن تستخدم كملاذ أخير. وبالنظر إلى أن المياه يجب تقديم مبهمة باستخدام مسحوق الحليب الخالي من الدسم، يجب تفريغ المتاهة، وملء كل يوم من أجل منع الماء من أن تصبح زنخ، التي هي بحد ذاتها مهمة تستغرق وقتا طويلا، وهذا يتوقف على الإعداد المختبر. مسحوق الحليب، ومع ذلك، يمكن الاستعاضة عن صبغة الاصطناعية. أخيرا، على عكس المهام متاهة أخرى، واستخدام الماء يمنع استخدام EEG في وقت واحد تسجيل (سواء باستخدام حبل الكابل أو نظام تسجيل لاسلكي)، ما لم يتم استخدام أ) نظام زرع (والتي نادرا ما لديها مجموعة انتقال لتغطية مزدوج ويضطلع H المتاهة)، أو ب) محاولة لماء النظام.

تحسينات في المستقبل لهذه الطريقة

منذ بغية دراسته واقراره لption، وقد شاركت المزدوج H المتاهة في العديد من الدراسات، التي جعلت كل تكييفها مع الأوضاع الدقيقة للبروتوكول قياسي، كما هو موضح في نتائج تمثيلية. قد يتم تسجيل العديد من المتغيرات الأخرى التي لها صلة بالدراسات المستقبلية التي ستحدث، مثل الفئران الخيار الثاني جعل التالية استجابة إجرائية خلال جلسة التحقيق. لقد التبديل سبيل المثال الفئران لوضع الذاكرة على الفور بعد اكتشاف أن منصة الهروب مفقود (ردود فعل سلبية). ويمكن أن تشمل التدابير السلوكية الأخرى تحليلا للسرعة السباحة، فضلا عن خصائص مسارات السباحة التي اتخذتها الفئران. كما لوحظ من خلال الدراسات في المنزل، والفئران التي تسبح على طول الجانب معين من مزدوج H ذراع لديهم ميل لتحويل في هذا الاتجاه خاص بمجرد وصولها إلى تقاطع التالية. قد يتم تسجيل هذه السلوكيات باستخدام برنامج تتبع الفيديو متوفرة تجاريا. أخيرا، وفيما يتعلق البروتوكول التعلم غيري التركيز الحالي، فإنه لا يمكن استبعاد أنهذا الإجراء قد يؤدي الفئران لتطوير اثنين من الروتين. وعلاوة على ذلك نقطة الانطلاق في المحاكمة التحقيق يمكن أن تكون هي نفسها باعتبارها واحدة من نقاط انطلاق التدريب. وبالتالي قد تتكون بروتوكول الأنسب لتدريب استراتيجية غيري التركيز على استخدام الأسلحة بدءا 4 / اليوم من حيث إصدارها الفئران في تسلسل لا يمكن التنبؤ بها (على سبيل المثال، N، NW، SE، S؛ S، N، NW، SE، الخ ). ان واحدة من الأسلحة المتبقية من حيث يقع منصة الهروب من خلال دورات تدريبية (على سبيل المثال، NE)، والآخر يجري مغلقة أثناء التدريب ولكن تستخدم الذراع انطلاق لمحاكمة مسبار (على سبيل المثال، SW). بينما لا توجد نتائج التي نشرت مع هذا البروتوكول، وقد أظهرت التجارب الجارية أن هذا البروتوكول يعمل تماما مع أقل بكثير من الشكوك حول طبيعة المكانية للتعلم.

خاتمة

المزدوج H هو اختبار المتاهة فعالة وموثوق بها، والتي يمكن استخدامها لتقييم مكان والتعلم الإجرائي في الفئران. لهانسبيا الأوقات اكتساب قصيرة تجعله مثاليا للتقييم قبل السريرية السريع المرشحين المخدرات، وعدم وجود تدهور في الأداء خلال ما يقرب من 3 أسابيع بعد الحيازة يسلط الضوء على دور في تحديد ديناميات الزمانية المكانية من الذكريات البعيدة على مستوى النظام. وعلاوة على ذلك، فإنه يسمح للدراسات تقوم على التفاعل الدينامي بين أنظمة الذاكرة الإجرائية والتقريرية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل من قبل جامعة ستراسبورغ وNeurex-علم الأعصاب شبكة الراين العليا (بعد الدكتوراه الزمالة إلى RP) وBrainLinks-BrainTools الكتلة التميز الممول من المؤسسة الألمانية للبحوث (DFG، منح عدد EXC 1086). نشكر ناديا مارتيني للحصول على المساعدة الفنية للخبراء.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rats or Mice Charles River
Towels for drying University Hospital 1 / animal
Water ~200 L / day
Skim milk powder Grocery store 250 g / 200 L water
Garden Hose Hardware store
Drying rack for towels Hardware store
Kinect camera Kinect
PC computer any
Name Company Catalog Number Comments
Double H Maze, (plexiglass) (Custom-Built)
External lateral walls, 1600 × 350 × 6 mm 2
Internal lateral walls, 706 × 350 × 6 mm 8
Central corridor panels, 500 × 350 × 6 mm 4
Arm extremities, 188 × 350 × 6 mm 6
Guillotine doors, 187 × 350 × 6 mm 3
Extremity covers, 200 × 250 mm 6
Crossbars, 200 × 40 mm 6
Name Company Catalog Number Comments
Double-H Maze Platform (to be ballasted) (Custom-Built)
Metal platform, 100 mm diameter × 150 mm 2
Platform cover, 100 mm diameter × 6 mm 2

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Izquierdo, I., et al. The connection between the hippocampal and the striatal memory systems of the brain: a review of recent findings. Neurotoxicity Research. 10 (2), 113-121 (2006).
  2. Albouy, G., et al. Both the hippocampus and striatum are involved in consolidation of motor sequence memory. Neuron. 58 (2), 261-272 (2008).
  3. Albouy, G., et al. Interaction between Hippocampal and Striatal Systems Predicts Subsequent Consolidation of Motor Sequence Memory. Plos One. 8 (3), (2013).
  4. Chang, Q., Gold, P. E. Intra-hippocampal lidocaine injections impair acquisition of a place task and facilitate acquisition of a response task in rats. Behav Brain Res. 144 (1-2), 19-24 (2003).
  5. McDonald, R. J., Hong, N. S., Devan, B. D. The challenges of understanding mammalian cognition and memory-based behaviours: an interactive learning and memory systems approach. Neurosci Biobehav Rev. 28 (7), 719-745 (2004).
  6. Packard, M. G. Anxiety cognition, and habit: a multiple memory systems perspective. Brain Res. 1293, 121-128 (2009).
  7. Packard, M. G., McGaugh, J. L. Inactivation of hippocampus or caudate nucleus with lidocaine differentially affects expression of place and response learning. Neurobiol Learn Mem. 65 (1), 65-72 (1996).
  8. Lawrence, A. D., et al. Executive and mnemonic functions in early Huntington's disease. Brain. 119 (Pt 5), 1633-1645 (1996).
  9. Lawrence, A. D., Watkins, L. H., Sahakian, B. J., Hodges, J. R., Robbins, T. W. Visual object and visuospatial cognition in Huntington's disease: implications for information processing in corticostriatal circuits. Brain. 123 (Pt 7), 1349-1364 (2000).
  10. Walker, F. O. Huntington's disease. Lancet. 369 (9557), 218-228 (2007).
  11. Cushman, L. A., Stein, K., Duffy, C. J. Detecting navigational deficits in cognitive aging and Alzheimer disease using virtual reality). Neurology. 71 (12), 888-895 (2008).
  12. Liu, L., Gauthier, L., Gauthier, S. Spatial disorientation in persons with early senile dementia of the Alzheimer type. A`m J Occup Ther. 45 (1), 67-74 (1991).
  13. Mapstone, M., Steffenella, T. M., Duffy, C. J. A visuospatial variant of mild cognitive impairment: getting lost between aging and AD. Neurology. 60 (5), 802-808 (2003).
  14. Vliet, E. C., et al. The neuropsychological profiles of mild Alzheimer's disease and questionable dementia as compared to age-related cognitive decline. J Int Neuropsychol Soc. 9 (5), 720-732 (2003).
  15. Hanagasi, H. A., et al. Cognitive impairment in amyotrophic lateral sclerosis: evidence from neuropsychological investigation and event-related potentials. Brain Res Cogn Brain Res. 14 (2), 234-244 (2002).
  16. Robbins, T. W., Murphy, E. R. Behavioural pharmacology: 40+ years of progress, with a focus on glutamate receptors and cognition. Trends Pharmacol Sci. 27 (3), 141-148 (2006).
  17. Paul, C. M., Magda, G., Abel, S. Spatial memory: Theoretical basis and comparative review on experimental methods in rodents. Behav Brain Res. 203 (2), 151-164 (2009).
  18. Hodges, H. Maze procedures: the radial-arm and water maze compared. Brain Res Cogn Brain Res. 3 (3-4), 167-181 (1996).
  19. Kesner, R. P., Farnsworth, G., Kametani, H. Role of parietal cortex and hippocampus in representing spatial information. Cereb Cortex. 1 (5), 367-373 (1991).
  20. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J Comp Physiol Psychol. 93 (1), 74-104 (1979).
  21. Whishaw, I. Q., Cassel, J. C., Jarrad, L. E. Rats with fimbria-fornix lesions display a place response in a swimming pool: a dissociation between getting there and knowing where. J Neurosci. 15 (8), 5779-5788 (1995).
  22. Staay, F. J., Raaijmakers, W. G., Lammers, A. J., Tonnaer, J. A. Selective fimbria lesions impair acquisition of working and reference memory of rats in a complex spatial discrimination task. Behav Brain Res. 32 (2), 151-161 (1989).
  23. Olton, R. S., Samuelson, R. J. Remembrance of places past: Spatial memory in rats. J Exp Psych. 2 (2), 97-116 (1976).
  24. Pol-Bodetto, S., et al. The double-H maze test, a novel, simple, water-escape memory task: acquisition, recall of recent and remote memory, and effects of systemic muscarinic or NMDA receptor blockade during training. Behav Brain Res. 218 (1), 138-151 (2011).
  25. Cassel, R., Kelche, C., Lecourtier, L., Cassel, J. -C. The match/mismatch of visuo-spatial cues between acquisition and retrieval contexts influences the expression of response vs. place memory in rats. Behavioural Brain Research. 230 (2), 333-342 (2012).
  26. Schumacher, A., de Vasconcelos, A. P., Lecourtier, L., Moser, A., Cassel, J. C. Electrical high frequency stimulation in the dorsal striatum: Effects on response learning and on GABA levels in rats. Behavioural Brain Research. 222 (2), 368-374 (2011).
  27. Lecourtier, L., et al. Intact neurobehavioral development and dramatic impairments of procedural-like memory following neonatal ventral hippocampal lesion in rats. Neuroscience. 207, 110-123 (2012).
  28. Kirch, R. D., et al. Early deficits in declarative and procedural memory dependent behavioral function in a transgenic rat model of Huntington's disease. Behav Brain Res. 239, 15-26 (2013).
  29. Cholvin, T., et al. The ventral midline thalamus contributes to strategy shifting in a memory task requiring both prefrontal cortical and hippocampal functions. J Neurosci. 33 (20), 8772-8783 (2013).
  30. Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory. Brain Res Brain Res Rev. 36 (1), 60-90 (2001).

Tags

السلوك، العدد 101، انقر نقرا مزدوجا H المتاهة، والذاكرة المكانية، والذاكرة الإجرائية، التوحيد، غيري التركيز، أناني، والعادات والقوارض، ونظام تتبع الفيديو
ومزدوجة-H المتاهة: اختبار السلوكي قوية للتعلم والذاكرة في القوارض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kirch, R. D., Pinnell, R. C.,More

Kirch, R. D., Pinnell, R. C., Hofmann, U. G., Cassel, J. C. The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents. J. Vis. Exp. (101), e52667, doi:10.3791/52667 (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