Abstract
설치류에서 공간인지 조사 전형적 속성 한 미로에서 다음으로 변할 미로 작업의 사용을 이용한다. 이러한 작업들은 행동 유연성과 필요한 메모리 기간, 목표 경로의 수, 또한 전반적인 태스크의 복잡성에 의해 변화한다. 이러한 작업의 많은에 혼란 기능은 목표, 예를 들어, allocentric (-선언 등) 또는 자기 중심 (절차)를 기반으로 전략을 달성하기 위해 설치류에 의해 고용 전략 통제의 부족이다. 이중 H 미로 훈련 기간 학습 전략의 유형을 지시하기 위해 실험을 허용함으로써,이 문제를 해결하는 신규 한 물 이스케이프 메모리 작업이다. 이중 H 미로 세 팔이 팔 중 하나의 선단에 잠긴 탈출 플랫폼과 함께, 양면에 돌출 중앙 골목길 이루어져 투명 장치이다.
쥐 보안 목표 명세서를 번갈아 allocentric 전략을 사용하고 훈련 할 수있다예측할 수없는 방식으로 미로 아트 위치 (1 프로토콜 참조; §4.7), 따라서 가능한 allothetic 큐에 기초하여 플랫폼의 위치를 학습하도록 요구. 대안 적으로, 자기 중심 학습 전략 그들은 목표를 달성하기 위해 필요한 절차 패턴을 배울 때까지 (2 프로토콜은 §4.8) 각 시험시에 동일한 위치에서 쥐를 해제하여 사용할 수있다. 이 작업은 안정된 메모리 흔적의 형성을 허용하도록 입증되었다.
메모리는 오해의 소지가 프로브 재판에서 훈련 기간, 다음 프로브 할 수있는 쥐 교대의 시작 위치. 자기 중심 학습 패러다임에 따라, 쥐가 일반적으로 allocentric 기반의 전략에 의존하지만, 여분의 미로 단서에 초기보기는 원래 위치에서 현저하게 다른 경우에만 사용할 수 있습니다. 이 작업은 이상적으로 allocentric / 자기 중심 메모리 성능에 약물 / 교란의 효과뿐만 아니라 일 사이의 상호 작용을 탐구 적합두 메모리 시스템을 ESE.
Introduction
동물에서의 학습은 주로 각각 장소 - 및 절차 메모리에 대한 중앙 역할을 hippocampal-과 선조체 기반 메모리 시스템 1, 2,에 의해 매개된다. 이러한 두 시스템 간의 관계는 복잡하며, 이들은 협동 또는 경쟁 방식에 1,3- 서로 상호 작용하는 것으로 알려져있다. 또한, 연구는 동물의 행동에 이들 메모리 시스템 중 어느 하나의 영향이없는 다른 시스템 또는 4-7의 손상 다음 증가시킬 수 있음을 보여 주었다. 이들 시스템은 모두 시상 통해 전전두엽 피질로 연결된다.
수많은 신경 질환 및 신경 퇴행성 질환은 절차 및 선언적 메모리 시스템 사이의 상호 작용에 의존하는 인간의 공간 인식에 영향을 미칠 수있다. 예뿐만 아니라 파킨슨 병 (PD), 헌팅 톤병 (HD) 8-10, 알츠하이머 병 (AD) 11-14을 포함근 위축성 측삭 경화증 (ALS) 15. 이러한 장애와 관련된 동물 모델은 특정 수용체 (16)을 차단하는 다양한 약물 치료뿐만 아니라, 타겟을 통해 병변을 통해 유도 될 수있다. 이러한 동물 공간 기억 작업에 사용되는 경우, 이러한 가치있는 통찰력 장애,뿐만 아니라 다양한 치료법과 관련된 기전으로 얻을 수있다.
통칭하여 구체적인 학습 및 기억의 측면뿐만 아니라, 다양한 질환들 (17, 18)에 대한 잠재적 인 치료의 효과를 평가하기 위해 설계된 설치류 공간 기억 태스크의 다양한 종류가있다. 이러한 작업은 목표 경로, 태스크 메모리 기간 또는 지연뿐만 아니라 태스크 해결에 사용되는 전략의 선택을 해결 행동 자유도의 번호에 의해 구별 될 수있다. 좋은 성능을 배향하는 데 사용되는 외부 단서 또는 랜드 마크를 기반으로 획득 할 수있다목표를 향해 동물 (allocentric 또는 장소 전략). 쥐의 목표는 하나 우회전 다음에 하나 좌회전가 있음을 알고 있다면 다른 방법으로는, 설치류, 예에서 이동하는 방향에 관해서 (자기 중심 또는 절차 적 전략)와 몸의 방향과 단서를 기반으로하는 전략을 개발할 수 있습니다 다음 allocentric 또는 작은 곳 전략이 필요하다. 미로 작업은 종종 해결에 설치류에 제공하는 유연성의 정도에 따라 다릅니다. 예를 들어, 모리스 물 미로, 후자 (예를 들어, 19) 또는 반스 미로의 건조 버전 (예를 들어, 20), 쥐가 목표에 도달하기 위해 취할 수있는 무한한 노선 가능성이있다. 모리스 물 미로에서, 예를 들어, 목표의 위치는 외부 랜드 마크 또는 큐 (allocentric 전략)을 기반 학습, 또는 플랫폼 (자기 중심 전략) (21)를 찾을 때까지 단순히 중심을 향해 원에서 수영으로 할 수있다. 특정 작업이 여러 목표를 가지고및 높은 수준의 유연성은 그러한 원추 필드 태스크 22 Olton의 방사상으로 23 미로. 규모의 타단 즉 골, 돌 미로, 또는 T-미로 교대 버전에 도달 제한된 유연성을 제공 태스크이다. 이러한 작업은 목표에 도달 하나만 정확한 방법을 제공하고, 주로 선조체 기반 절차 메모리 시스템에 의해 관리되는인지 적 루틴의 출현을 용이하게한다.
이중 H 미로 실험은 태스크 (24)을 해결하는 설치류에 의해 학습되는 전략의 유형을 지시 할 수 있도록 설계 한 신규 공간 기억 시험 장치이다. 수직 중앙 골목길에 의해 교차 세 병렬 실행 팔 구성된, 이중 H 미로 쥐가 미로의 위치 중 하나에 침지 탈출 플랫폼에 도달하는 법을 배워야하는 물 탈출 작업입니다. 훈련하는 동안, 절차 적 전략은 T를 유지하여 개발 될 수있다그는 같은 시작을 통해 목표 위치. 대안 적으로, allocentric 전략 따라서 그것은 물 미로에서 수행하는 단서로서 환경에 기초하여 숨겨진 플랫폼의 위치를 알아 쥐를 필요로 임의의 순서로 시작 위치를 교대로 개발 될 수있다. 이것은 실험 달리 설치류 이용하는 전략의 종류 위에 거의 제어 할 수있는 많은 다른 작업에 미로 본 장애물을 극복한다. 따라서인지 루틴 또는 절차 출현 행동 관찰 해석 혼란있다 특정인지 향상 약물 후보의 효과 해마 기반 장소 메모리 시스템에 의존하고 있음을 고려할 때 중요하다 때 allocentric으로부터 실시 예 스위치 용 동물, 훈련의 과정에서 절차 적 메모리. 마찬가지로, allocentric 장소 기반 메모리의 영향을받지 않고, 약물 및 절차 메모리에 치료 효과를 평가하는 것이 바람직 할 수있다. 마지막으로,이 장치이러한 메모리 시스템 간의 협동 또는 상호 작용을 경쟁적 및 설치류 한 시스템에서 다른 시스템으로 전환 할 수있는 조건을 연구하기 위해 이용 될 수있다.
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Protocol
1. 일반 고려 사항
이 프로토콜은 대학 병원 프라이 부르크의 동물 관리 및 사용위원회 (스트라스부르에 대해 동일)에 의해 승인됩니다. 시력은 공간 학습의 테스트에서 성능을 위해 필요하다. 장애인 시각 시스템과 설치류 따라서 적합하지 않습니다. 쥐가 주변 벽에있는 다른 신호를 볼 수 있도록 또한, 조명 위해 충분해야한다. 그것은 (흰색으로 그린 배경에 예를 들어, 블랙 그린 큐) (사각형, 원, 삼각형) 모양의-기본적이지만 잘 대조 신호를 활용하는 데 유용합니다. 수영이 발생할 수 있습니다이 테스트 및 익사을 위해 필요하기 때문에 마찬가지로, 심한 운동 근육 적자는 제외 기준입니다. 마지막으로, 하이퍼 불안 설치류는 강하게 바이어스 검색 동작, 성능에 미치는 영향을 표시 할 수 있습니다.
2. 장치 설정
- 양쪽 끝과 중앙에 교차되는 160cm 중앙 골목길로 구성된 더블 H 미로를 구축세 160cm의 병렬 실행 팔에 의해 (그림 1 참조). 중앙 골목길과 수직 팔 20cm 넓은, 높은 35cm 투명한 플렉시 유리 벽으로 둘러싸인되어 있는지 확인합니다. 플렉시 유리의 두께는 모든 부분 6 mm이다.
- 모든 내부 각도에서 실리콘 관절을 사용하여 접착제와 나사, 방수 미로를 사용하는 장소에 벽을 고정합니다. 이러한 조인트는 쉽게 교체 할 수있는 그들의 방수성을 잃게한다. 비우는 코너 팔 (또는 미로의 중간에) 중 하나의 말단에 배수구를 놓습니다.
- 적절한에 대한 주위 공간) 미로 주위를 산책하고, 잘 대조 단서의 b)의 배치로, 80cm 높은 테이블에 미로를 놓습니다. 그 즉 위치, 노스 웨스트 (NW), 북쪽 (N), 북동 (NE), 남서 (SW), 남쪽 (S) 및 남동 (SE)에 의해 미로의 각 팔을 지정합니다.
- 수동 또는 AUT를 사용하여, 동물의 행동 시험 후 분석 전술 미로 천장에 장착 된 카메라를 올려omatic (비디오 추적) 방법 (참조 §5).
3. 일반 댓글
- 앞서 사용 18cm (200 L)의 대략적인 높이로 물 미로를 채우기 위해. 이것은 그들의 발로 미로의 바닥에 닿지 않도록 래트 충분히 높지만 탈출을 방지하기에 충분히 얕다.
- 사전 훈련 후, 250g 탈지유 분말을 혼합하여 물 불투명 렌더링. 산패되는 것을 우유 물을 방지하기 위해 매일 물을 변경한다. 래트는 탈출 플랫폼을 추구 할 동기를 제공하기 위해 23 °의 C - (21) 사이의 물 온도를 유지한다.
참고 : 쥐 사전 훈련 기간 동안 플랫폼의 위치에 익숙해지면, 그 위치는 훈련 기간 동안 다른 암에 이동됩니다. - 코너 팔 (NE, NW, SE 또는 SW) 중 하나의 말단에서 17cm 높이 10cm 직경 플랫폼을 담 그거나, 사용하기 전에. 침수되는 높이를 확인하는 것은 물 표면의 표면 아래 1cm이다. 에 도달하기 위해 쥐를 훈련(§4 참조) 사용 패러다임의 유형에 따라 달라집니다 allocentric 또는 자기 중심 학습 전략을 사용하여 대상 플랫폼.
4. 기본 교육 프로토콜
참고 : 쥐가 일반적으로 그들이 미로에 익숙해 질 수 있도록 사전 교육의 초기 하루, 함께 제공됩니다.
- 사전 교육 센터 암 중 하나 (예를 들어, S 암)의 말단에서 쥐를 해제 한 후 쥐에게 4 연속 60 초를주고, 코너 무기 중 하나 (예를 들어, NE)의 말단에 목표 플랫폼을 배치 에 시험 대상 플랫폼에 도달.
- 탈출 플랫폼에 도달하면, 그들은 휴식과 주변 환경을 관찰 할 수 있도록 쥐, 15 초 동안이 대기 할 수 있습니다. 관계없이 시작 위치의 엔트리를 항상 방지 투명 길로틴 도어와 대향 아암 블록.
참고 : 사전 훈련하는 동안은, 투명한 물을두고 플랫폼을 조정 그는ight는 따라서 쥐에가 볼 수있게 물 표면 위에 1cm 돌출되도록. - 적어도 10 초 간격으로 구분 최대 4 연속 시험으로 구성된 매일 훈련, 수행 (시험 사이의 몇 분의 간격으로 분리 된 교육, 즉, 대안입니다).
- 교육, 선택 팔 (예를 들어, NW)에 자사의 사전 교육 위치에서 플랫폼을 재배치하고, 1cm 물 표면 아래의 말단에 그것을 잠수함. 이제 우유 전원의 첨가에 의한 물 불투명 렌더링하고 다음 훈련 (4 절)을 수행합니다.
- 60 초 이내에 대상 플랫폼에 도달 시작 위치에 반환, 부드럽게 실험에 의해 플랫폼에 그들을 안내하지 않는 쥐하십시오.
- 같은 거리 수영, 목표 팔 / 플랫폼에 대기 시간, 각 팔에 소요 된 시간뿐만 아니라 초기 / 반복적 인 오류의 수와 교육 및 프로브 세션 동안 여러 가지 변수 (그림 참조 측정2). 대기 시간은 모터의 어려움에 의해 영향을받을 수 있음을 유의하십시오. 사건이 발생하는 경우, 거리 및 오류인지 성능에 대한보다 안정적인 변수로 나타납니다.
- Allocentric 전략 교육 :
- 1 일 - 사전 교육 :
- 이 단계 분유를 추가하지 마십시오. 고정 된 위치에서 수면 위에 1cm 돌출 탈출 플랫폼을 놓습니다. 4 연속 시험에서 기차 쥐 플랫폼에 도달.
- 일 2-5 - 교육 :
- 이 불투명 렌더링하는 물에 탈지 분유 250g을 추가합니다. (NW에 NE에서, 예) 다른 아암에 이동 플랫폼과 플랫폼은 수면 아래 1 cm가되도록 물을 첨가 하였다. 예측할 수없는 두 팔이 하나의 세션에서 시험 시작으로 두 번 사용되도록 각 세션 시퀀스에서 N 또는 S 암 중 하나에서 출시 쥐 (예 : 4 시험 / 일, SNNS, NSNS, 그림 3 참조).
- 6 일 - 프로브 세션 :
- 프로브 재판 플랫폼을 제거합니다. (예를 들어, SW) 훈련 기간 동안 사용되는에 다른 팔에서 쥐를 해제하고 60 초 동안 수영을 할 수 있습니다. 대표 수영 트랙의 그림 4를 참조하십시오. 대상 아암 (플랫폼의 전 위치)에서 소요 시간을 분석 쥐 공간 전략 전략 다른 타입, 다른 전략의 순차적 인 조합 (아래 참조), 또는 무질서 검색 패턴을 사용 여부에 대한 표시를 제공한다.
- 1 일 - 사전 교육 :
- 자기 중심 전략 교육 :
- 1 일 - 사전 교육 :
- 이것은 allocentric 전략 훈련 (단계 4.1)에서의 첫 번째 단계와 동일하다. 이 단계 분유를 추가하지 마십시오. 고정 된 위치에서 수면 위에 1cm 돌출 탈출 플랫폼을 놓습니다. 4 연속 시험에서 기차 쥐 플랫폼에 도달.
- 일 2-5 - 교육 :
- 250 g을 넣고이 불투명 렌더링하는 물에 탈지 분유. 다른 아암에 이동 플랫폼과 플랫폼은 수면 아래 1 cm가되도록 물을 첨가 하였다. 같은 시작 팔에서 출시 쥐, 모든 시험 (4 시험 / 일)에 대한 (S 또는 N은 그림 5 참조).
- 6 일 - 프로브 세션 :
- 프로브 재판 플랫폼을 제거합니다. 쥐들은이 훈련 기간 동안 발표 된 곳에서 다른 팔에서 해제됩니다. 쥐 60 초 동안 수영을 할 수 있습니다. 투명 단두대 문 반대 팔을 차단합니다.
주 : 특정 실험 예, 시험 약물의 효과 등을위한 요구에 따라 상기 훈련 전략을 수정한다.
- 프로브 재판 플랫폼을 제거합니다. 쥐들은이 훈련 기간 동안 발표 된 곳에서 다른 팔에서 해제됩니다. 쥐 60 초 동안 수영을 할 수 있습니다. 투명 단두대 문 반대 팔을 차단합니다.
- 1 일 - 사전 교육 :
- 물 속에서 각 세션 후 흡수 수건 쥐를 건조.
5. 분석
- 지연, 초기 및 반복 에러 먼저 선택 및 응답 형 manua의 측정을 수행에서야 오버 헤드 카메라에서 촬영 한 동영상에서 이러한 변수를 기록하여.
- 대안 적으로 가능하다면, 상업적으로 이용 가능한 비디오 추적 소프트웨어를 이용하여 자동으로 이러한 변수를 기록하도록 구성된.
- 통계 분석 :
참고 : 통계 분석의 구체적인 구현은 진행중인 연구에 따라 달라집니다.- 하나를 수행 초기 / 반복적 인 오류에 대한 두 개 또는 세 방향 ANOVAs, 목표 팔 / 플랫폼, 대상 암에서 보낸 시간에 대기 시간; 시험 당일, 및 처리 그룹 (들)를 포함 인자.
- 필요한 경우, 사후 뉴먼 - Keuls 여러 비교 테스트를 사용하여 이러한 ANOVAs을 따릅니다. 성능을 비교하기 위해 (예를 들면, 기회 레벨 대 프로브 시험 동안 목표 암에서 소비 된 시간), t 테스트를 수행하고 기준 값을 사용한다.
- 필요한 경우, paramet 비 파라 메트릭뿐만 아니라 통계 (예를 들어, χ², 아래 참조) 또는 그 대신 조건을 사용하여RIC 사람이 충족되지 않습니다.
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Representative Results
자기 중심 학습 전략
연구는 결정하기 위해 수행되었다 자기 중심 학습 패러다임 (25) 다음과 같은 외부 환경 단서 자신의 관점의 변화를 기반으로 쥐 변경에 선택된 메모리 전략 여부. 쥐가 (/ 일 4 시련) NE에 위치한 목표 팔에 도달 4 일 동안 훈련을하고, 이후에 시작 암이었다 중 하나를 왼쪽으로 60cm를 이동하는 오해의 소지가 프로브 재판을 사용하여 다섯 번째 날에 시험되었다 (즉, ) SW는 S 팔에서 훈련 된 동물을위한 시작, 또는 180 ° 회전, 네브라스카 훈련 도중 N 암에서 방출 동물을위한 시작합니다. 플랫폼 (;도 6 참조 26 래트를 이용하여 92.3 %로) 정상 위치의 좌측으로 60cm를 이동했을 때의 프로브 시험 동안, 래트 절차 메모리 응답에 대한 선호도를 개발할 나타냈다. 이 N과 S 팔 모두 훈련 (그 후 (NE)와 SW 팔에서 발표 된 쥐에 대한 분명했다프로브 재판 중의, 각각). 이와는 대조적으로, 그들은 (즉, S에 N, 반대로에서 변경)에서 훈련했던 것을에서 반대 팔에서 발표 된 25 쥐 (32 %) 중 만 8과, 절차 적 응답을 표시했다 위의 답변 더 높은 존재. χ 2 분석이 분포의 차이 (χ 2 = 19.80, P <0.001) 매우 중요한 것으로 나타났다. 회전 그룹에서 훈련 도중 N 암에서 발표 된 13 쥐, 중 5, 장소 또는, (그림 6에 "기타"로 지정) 절차 응답 중 하나를 고려하지 않은 동작을 표시 했었던 (χ 2 = 5.77, P <0.05) 유의 하였다. 요약하면, 큰 차와 쥐 반면 주로 자기 중심 전략을 사용했다 (60cm가 이동 측면) 훈련 기간 동안 관찰 된 것과 유사한 환경 관점 프로브 재판에 발표했다 쥐,(180 ° 회전을 통해) 환경 적 관점에서 nges 장소 또는 "기타"응답의 높은 발생 빈도를 표시했다.
지느러미 - 선조체에 깊은 뇌 자극 - 절차 적 학습을위한 시사점
절차 적 학습 패러다임은 (는) 잘못된 프로브 재판에서 동물의 취득 및 전략의 선택에 영향을 미치는 방법을 이해하기위한 노력의 일환으로, 등쪽 선조체 (26)에 깊은 뇌 자극 (DBS)을 시행 한 쥐에 이용되고있다. 쥐 세 그룹 (자극, 가짜 자극 및 제어)로 분할하고, 네브라스카 암에 숨겨진 탈출 플랫폼으로, S 암의 시작 위치에서 수영을 세 가지 일 연속 (4 시험 / 일)에 대한 교육을 받았습니다. 즉시 각 훈련 세션 래트을 20 분 기간을 교대로 4 시간에 걸쳐 DBS 다음을 투여 하였다. 쥐 이후 플랫폼이 레모이었다있는 마지막 훈련 하루 만에 20 초 프로브 재판 24 시간을 받았다VED 및 시작 위치는 왼쪽 (SW 팔)에 60cm를 이동했다. 이 연구는 수집 성능 동안 자극 (STIM)과 가짜 자극 (SHAM) 군 사이에 유의 한 차이를보고 한 동안, 그들은 프로브 재판 중에 변경된 동작을 표시했다. 프로브 시험 동안 래트의 그룹들 각각의 성능은도 7에 도시되어 쥐의 세 그룹들의 각각은 표적 암에서 소비 된 평균 이상의 시간 시연했지만. (p <0.01, 2.9 초 기회 레벨에서), 일원 분산 분석 (그룹)을 사용하여 분석과 군 사이에 유의 한 차이 (F (2,42) = 1.4), 없었다. 기회 레벨은 전체 영역에 걸쳐 미로 목표 아암 표면 영역을 분할하고, 프로브 시험 시간 (20 초)을 곱하여,이 경우에 결정 하였다. 또한, 유의 한 차이 (F (2,24) = 0.5)를 전 플랫폼 위치에 도달하는 지연 시간에 관한 그룹간에 관찰되지 않았다. 일반적들의 그룹들 각각을 말하기목표 암에서 소비 초 6 내지 8, 플랫폼이 훈련 기간 동안 위치했던 아암에 도달하기 위해도 8 및 11 초의 사이에 필요한 래트 (~ 프로브 시험 기간의 35 %). 이 기회 레벨보다 상당히 좋았다 (2.9 초에서, p <0.01). 먼저 팔 선택은 N 암 (절차 메모리 응답을 나타내는)를 선택 STIM 쥐의 42 %로, 또한 STIM과 연속 쥐 사이 달랐다 자신의 첫 번째 선택으로 NW (다른 응답)를 선택하고, (14), 나머지 42 % % NE 암 (장소 응답)를 선택. 대조적으로, CONT 래트의 65 %은 7 %만이 NW 하나를 선택하여, N 아암에 직접 수영. χ 2 통계량 (χ 2 = 4.09, p <0.05)를 사용하여 평가 이러한 그룹 간의 차이는 유의 하였다. 이와 함께, 프로브 재판 중에 관찰 깊은 뇌 자극을받은 쥐에서 프로세스의 수정 기본 절차 메모리를 나타냅니다.
Proced신경 질환의 쥐 모델에서 우랄 메모리 테스트
정신 분열증
쥐의 학습과 기억 절차는 더블 H 미로에서 자기 중심 학습 전략을 사용하여, 정신 분열증에 대한 관련성의 동물 모델을 사용하여 프로빙되었다. 에 쥐 (4 시험 / 일) 연속 3 일 동안 훈련을받은, 사전 훈련의 하루를 보낸 후 87 - Lecourtier 및 동료 (27)는 신생아 복부 - 해마 병변 (NVHL)이 출생 후의 일에서 쥐의 절차 메모리 (84)에 미치는 영향 연구 그들이이 (투명 단두대 문에 의해 차단 N 개의 팔) S 암에서 발표되었고,이 플랫폼은 NE 암의 말단에 위치했다. 훈련 기간 다음과 같은 연속 된 다음 날, 오해의 소지가 프로브 재판 플랫폼이 제거 된에서 일어났다, 그리고 쥐 (차단 S의 팔) 형태에게 SW 암을 발표하고, 60 초 동안 수영을하는 것이 허용되었다.
결과는 3 일 동안 획득 TRaining 플랫폼 (도 8a, 상단)에 도달하는 평균 대기 시간, (도 8a, 아래) 만든 오류의 평균 수를 보여줍니다. 3 일간의 교육 기간 동안, 플랫폼 대기 시간에 교육의 날의 큰 영향이 있었다 (F (2,38) = 46.67, P = 0.0000)과 만든 오류 수 (F (2,38) = 7.06, P 쥐의 두 그룹에 의해 훈련의 과정을 통해 감소 된 플랫폼 대기 시간과 각각의 오류 (수)에 의해 반영 = 0.002). 쥐의 두 그룹의 성능을 비교하면, 1,19 (만들어진 에러 (F 수에 또한 플랫폼 레이턴시 (F (1,19) = 25.81, p = 0.00006) 모두 병변 상당한 영향이었고, ) = NVHL 래트가 더 수행하는 도시 된 경우 14.92, p = 0.001). 트레이닝 주 병변 사이에 유의 한 상호 작용이 타겟 플랫폼에 도달하는 지연에 대하여도 관찰되지 않았다 (F (2,38) = 0.34, p = 0.72) 또는 에러 수 (F (2,38) = 0.18, p = 0.18 ), 설명 될 수있는래트의 두 집단에 대한 훈련 기간 동안의 성능의 향상과 유사한 경향의 존재에 의해. 훈련 시작, 프로브 시험 동안에 기록 된 전형적인 수영 트랙은도 9에 도시되어있다. 케이스 비교가 있었다하는 프로브 시험 동안 사용 래트는 χ (2) 시험을 사용하여 분석 한 최초의 선택의 비율을, 절차 적 학습을 기반으로 한 전략에 맞습니다 선택의 비율을 기준으로했다. 가짜 그룹에서 8/8 쥐 동안 (100 %) 프로브 세션 동안 절차 적 학습 기반 검색을 표시했다 NVHL 그룹 (7.7 %)에서 불과 1/13 쥐 나머지 선택은에있는와 함께이 문제를 표시했다 장소 - 또는 절차-전략 (그림 8B, 아래) 중 하나에 의해 반영되지 않습니다 팔. 이러한 차이는 (χ 1 2 = 17.23, P = 0.0000) 통계적으로 유의 하였다. 일반적으로, 이러한 결과는 ABI의 적자를 강조모의 군에 비해 발 NVHL 쥐 품 질 문), 태스크를 획득하고, b) 절차 메모리 기반 응답을 획득. 이 후자의 발견은 NVHL 쥐의 공간 방향 감각 상실을 반영한다.
헌팅턴 병
절차 학습 및 기억은 또한 이전에 설명 된 것처럼 28 유사한 패러다임을 사용하여, 헌팅 톤병 (tgHD)의 형질 전환 생쥐 모델에서 프로빙되었다. 40 tgHD 래트 (25 수컷 5 동형 접합체, 15 이형 5 야생형 및 15 명의 여성 4 동형 5 이형 5 야생형)는 13개월에서 자기 중심 학습 전략을 사용하여 이중 H 미로 시험 하였다 . 하나의 프로브 시험 다음 (프로브 1, 5 일도 10B) - 동물은 하루 4 시험 (그림 10A 4 일 1) 4 일 동안 훈련을했다. 그림 10C <; 6 일에, 동물은 7 일 (프로브 2 번째 프로브 재판으로 이어졌습니다 교육의 추가 4 임상 시험을 시행/ STRONG>). 이러한 그룹 (유전자형, F (2,43) = 2.9, p = 0.07도 10D) 사이에 통계 학적으로 유의 한 차이가 없었다하더라도 훈련 기간 내내 쥐의 세 그룹 모두는 획득 성능의 점진적인 개선을 표시했다. 그럼에도 불구하고, 정보 리콜 적자 아마도 나타내는 각 훈련 또는 검증 세션의 첫 시도 동안 수행 여부에 동형 래트뿐만 아니라 이형 야생형 쥐에 대한 명확한 경향 (도 10D 거기 , 유전자형은) F (38,646) = 2.6, P <0.001, 시험을 ×.
제 1 및 제 2 프로브 시험 모두 동안 플랫폼의 위치에 도달하는 대기 시간 (그림 10E와 F, 유전자형, F를 (2,34) = 1.6, 0.1, 모두 NS)에 대한 쥐의 그룹 사이에 유의 한 차이는 없었다 또는 시간은 대상 아암 (도 10G와 H, 게르마늄에서 소요notype, F (2,34) = 2.7과 1.3 모두 NS). 그룹 간의 초기 반복적 오류의 양을 평가 하였다 그러나, 동형 래트 초기 에러 (도 10I의 상당히 증가 개수가 나타났다 : 유전자형 F (2,34) = 11.1, p <0.001; 사후 뉴먼 - Keuls 테스트, 동형 접합체 tgHD> 야생 형, 이형 접합체 tgHD, P <0.05), 반복적 인 오류 (그림 10J : 유전자형, F (2,34) = 12.1, P <0.001; 사후 뉴먼 - Keuls 테스트, 동형 접합체 tgHD> 야생 형, 이형 접합체 tgHD, P <0.05). 함께 찍은, 이러한 데이터는 tgHD 쥐에 뚜렷한 메모리 적자의 암시이다.
Allocentric 학습 및 mPFC 또는 dHip의 양자 Muscimol 불 활성화에 따라 메모리 성능
reuniens 및 능형 (ReRh) cortico-해마의 상호 작용의 조절과 관련된 시상 핵의 역할 allocentric 학습 파라 연구 하였다다임은 더블 H 미로 이러한 뇌 영역 (29)의 양측 muscimol (MSCI) 불 활성화를 사용. 이스케이프 플랫폼 NE 암의 말단에 위치한으로이 연구에서 하나의 실험이 여기에 설명되어있는 쥐, 사일 (4 시험 / 일)를 통해 훈련을했다. (; 설명은 §4.7 참조 (S)가, N은, N, S는 예를 들어) 그들은 무작위 순서로 S 암 중 하나 N 또는에서 발표되었다. 두 프로브 시험은 교육 2 일 후 추가 교육과 (2) 24 시간의 처음 2 일 후에 (1) 24 시간 주어졌다. 따라서 동물 일 1, 2, 4 및 5에서 훈련시켰다 프로브 시험은 3, 6, 30 분 전에 각각의 프로브 재판 일에 일어나고으로, 쥐 내측 전두엽 피질 (mPFC) 또는 지느러미 해마 (dHip)에 muscimol의 1 μL (MSCI)에서 0.26 또는 0.70 nmol의 주입했다. 나머지 동물들은 대조군으로서 인산 완충 식염수 (PBS)의 동등한 부피로 주입 하였다.
훈련 기간 동안 (일 1-2 및 4-5),쥐의 LL 그룹은 미로 (그림 11A-B)의 전체 거리 swum과 관련하여 유사한 성능을 보여 주었다. 거리 swum과이 일 단축 보여 주었다 동안 (F을 (3159), P <0.0001 = 59.3), 뇌 영역 (F (1,153) = 0.2, NS), 불 활성화의 유의 한 효과가 없었다 (F (3,53) = 0.3, NS), 구조 및 불 활성화 (F (2,53) = 0.8, NS 사이에 유의 한 상호 작용). 함께 찍은,이 그들 사이에 유의 한 차이, 4 훈련을 통해 쥐의 모든 그룹 사이에 학습의 유사한 패턴을 보여줍니다.
프로브 및 교육 세션 대표 수영 경로는 그림 11E에 표시됩니다. 쥐의 그룹 (도 11C-D) 각각에 의해 제자리 암에서 소비 된 시간과 관련하여, 성능 (크게 2 프로브 시험에 PBS로 미리는 처리 mPFC 및 dHip 그룹 기회 레벨보다 것으로 나타났다 p <0.05), 및 상기 확률첫 번째 프로브 시험 (P <0.05) 동안 mPFC-PBS 그룹 수준. MSCI는 mPFC에 소개되었을 때, 장소 팔에 쥐가 보낸 시간 중 하나를 0.26 또는 0.70 nmol의 농도를 들어, 하나의 프로브 재판 기회에서 차이가 없었다. (모두 농도를 대조적으로, dHip-MSCI 그룹은 첫 번째 프로브 재판 중에 모두 농도에 대한 (기회보다) 절차 - 응답 팔에 훨씬 적은 시간을 보냈다, 그러나 성능은 두 번째 프로브 재판 중에 기회에서 차이가 없었다 다시). 두 번째 프로브 재판에서, 장소 암 (NE)에 소요되는 시간의 2 × 2 × 2 분산 분석이 중요한 구조 (F (1,53) = 11.2, P <0.01), 불 활성화 (F를 (보여 주었다 2,53 = 17.4, P <0.001), 및 프로브 시험 (F (1,53) = 9.0, P <0.01) 효과. 이것이 표시하는 플랫폼 팔을 찾을 수있는 제어 쥐의 능력은 훈련 4 일 후에 현저하게 개선 된 점이다 ( 이일) 반대 -. 양쪽 mPFC 및 dHip 불활 그룹에 파쇄 된 효과, Generally 말하기, 이러한 혼란은 특히 성능 적자는 0.26와 MSCI의 0.70 nmol의 농도 모두 관찰되었다 주어진, dHip 그룹에서 더 뚜렷했다. 반면 mPFC - 불 활성화 적자는 MSCI의 높은 농도에서 더 뚜렷했다.
그림 1. 두 번 H 미로 개략도. 더블 H 미로는 약 1.084 평방 미터의 내부 표면적 1,600 X 1,600mm 광장을 차지, 그리고 마지막에 벽 패널, 단두대 문, 크로스바, 투명 커버로 구성 각 암 (A). 100mm 직경, 140mm 높은 실린더는 이스케이프 플랫폼 (B)로 사용하기 위해 목표 아암 중 하나의 단부에 배치된다. 미로 걸쳐 벽 패널의 두께는 6mm이다. 더블 H 미로의 사진 (D 주심;미로 가장자리가 명확하게 강조와 함께,) 24에서 재판. 미로 건설에 대한 자세한 내용은 미로의 청사진이 요청에 따라 사용할 수 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 오류 분석을위한 영역 2. 레이아웃 이중 H 미로의 조감도, 오류 영역 보여주는 - 2 개의 다른 시작 위치 (- 사우스, 노스 - B)에 대한 (EZ1 EZ4을).. 오류 영역은 회색으로 표시되며, 폐 암 (단두대 문을 통해) 검은 색으로 강조 표시됩니다. 오류 영역은 쥐가 시작과 목표 팔 사이의 최단 경로에서 할 수있는 모든 가능한 편차에 따라 결정된다. 따라서에서 방출되는시S 아암 (A)는 초기 우회전는 초기 에러를 구성 에러 존 1 (EZ1)를 입력 쥐 초래할 것이다. 이 각 영역에 대해, 한 번 이상 발생할 때 반복적 오류 카운트된다. B의 사선 라인 따라서 4 초기 오류 (EZ1, ez3, ez2 및 EZ4)를 구성, NW의 목표에 도달하기 전에 4 오류 구역으로 쥐를 배치 예를 들어 수영 경로를 강조한다. (24)에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3. 프로토콜 allocentric 전략 훈련에 사용 allocentric 교육 패러다임은 3 이상 발생 -. 4 일, 쥐가 하루에 4 시험까지 제공됩니다. 래트 N (A) 및 S (해제되고
그림 allocentric 전략 훈련에서 수영 트랙 4. 예. 수영 트랙 예는 1 일 지연이 4 훈련 일 (4 임상 시험에서 / 일)를 수행 한 후에도 주어진 프로브 재판 중에 사선으로 묘사된다. 쥐가 S 암에서 발표하고, 플랫폼의 NW (TRAI에서 제거닝) 위치. 에서, 트랙은 6.62 초 전 플랫폼 위치에 도달하는 지연 시간에 대응하고,이 아암에 소요 된 시간은 2516 초 (8.2 초에서 기회)이었다. (B)에서, 트랙은 26.45 초에서 팔 안쪽에 소요 시간, 14.02 초의 대기 시간에 해당합니다. (24)에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
S 암이 투명 단두대 문에 의해 폐쇄와 자기 중심 전략 교육에 사용되는 그림 5. 프로토콜은. 훈련 (A) 동안, 쥐, 이중 H 미로 (흰색 화살표)의 N 암에서 발표되었다. 탈출 플랫폼은 NW 암에 위치했다, 쥐 4 임상 시험에서 4 연속 일 동안이 팔을 (찾을 수 있도록 훈련했다/ 일). 프로브 시험 중에 이탈 플랫폼 제거하고, SE 또는 N 아암 각각 폐쇄와 래트, NE (B, 흰색 화살표) 또는 S 아암 (C, 흰색 화살표) 중 하나로부터 방출 하였다. 장소 메모리 (NW 수영), 또는도를 사용하여 장소 응답 (S의 시작을, SE에 수영 NE 시작을 위해, N에 수영) 프로브 시험은 60 초를 지속하고 쥐 중 하나 절차 메모리를 사용하여 자기 중심 응답을 만들 것입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
래트의 4 그룹 각각에 의한 응답의 프로브 시험. 백분율 동안에도 6 성능 시험 프로브에 대해 도시된다. 에 관계없이 쥐의 중 하나 N 또는 S 암 (60)에 의해 시작 암의 변화에서 훈련을 받고왼쪽 (트랜스)에 CM은 주로 절차 적 반응 (; 92.3 % RESP) 결과. 그러나 그들의 시작 팔을했다 쥐의 두 그룹은 180 ° (ROT)이 장소 응답의 높은 양 (장소)를 표시 회전. 이것은 (트랜스 그룹) 환경보기에 미묘한 변화가 플랫폼의 위치를 찾기 위해 메모리를 배치 전환 더 쥐 결과 나타냅니다. 어느 곳이었다 응답도 절차 적 응답은 기타로 지정되었다. 25에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 더블 H 미로에서 메모리 성능에 HFS 7. 효과. 쥐 자기 중심적 패러다임 훈련 3 일 (4 시험 / 일)에 이어 20 초 프로브 세션을 받았다. 데이터는 fo를 표시됩니다R 자극 (STIM), 가짜 자극 (SHAM)와 쥐의 제어 (계속) 그룹과, 연속 된 다음 날에 일어난 프로브 세션. 거기 트레이닝 플랫폼 위치 (A)에 도달하는 평균 대기 시간에 대한 쥐의 세 그룹간에 유의 한 차이가 관찰은 없었다 대상 아암 (B)에서 소비 된 평균 시간. (; p <0.05 빗금 선으로 표시된 바와 같이) B에서는, * 기회 레벨로부터 표적 암에서 소비 된 시간에서 상당한 차이를 나타낸다. 처음 20 초 동안 각 그룹에 의한 에러의 평균 개수에 대해서는, 큰 차이 STIM 및 CONT 군 (p <0.05)가 관찰되었다. 절차, 장소 및 각 그룹에 대해 '기타'응답의 비율은 각각 흰색, 회색 및 검정색 막대로서, (D)에 도시되어있다. N 및 NW 응답에 대한 STIM과 연속 쥐의 차이는 유의 (χ 2 = 4.09이었다아마도 프로브 세션 동안 STIM 절차에서 전략의 사용을 강조 변경된 p <0.05). 26 일부터 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
. 그림 8. 절차 메모리의 적자를 NHVL이 유발 3 훈련 일의 각시, 신생아 복부 해마 병변 (NVHL)와 쥐 가짜로 작동하는 동물 (; 상단)보다 대상 플랫폼에 도달하는 시간이 훨씬 더 많은 양을 보냈다. 또한, NVHL 그룹은 이전 대상 플랫폼 (; 바닥을)의 위치에 더 많은 오류를했다. 프로브 시험 동안 미로 레이아웃은 SW에 위치한 시작 아암, B (상단)에 도시되고, 액세스 아암의 각각에 기초하여 강조된쥐가 미로로 방출 될 때 전략을 선택 : 장소 응답 (장소; NE), 절차 메모리 (PROC; N)와도 (기타, NW 및 SE). S 암은 단두대 문을 폐쇄했다. 프로브 재판 중에 NVHL 쥐 모든 있던 가짜 그룹 대조적으로, 어느 곳이나 절차 메모리를 차지 기타 응답의 우위는 절차 적 반응 (; 바닥 B)에 표시되는 표시. 전체 장애 트레이닝 성능 NVHL 래트 프로브 세션 동안 명확한 전략의 결여는 각각의 학습 결손 및 공간 방향 감각 상실을 입증한다. (27)에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
훈련 도중 그림 9. 일반적인 수영 트랙 및 유지. 일반적인 수영 트랙은 가짜 운영 (SHAM)에 모두 표시되고, 신생아 복부 해마 병변 (NVHL) 그룹, 첫 번째 테스트 하루 동안 제 1 및 제 4 시험 (상단과 중간)에 대한, 그리고 프로브 시험 중 ( 아래). 트레이닝 단계 동안 N 아암 투명 길로틴 도어를 폐쇄하고, 래트 S 암으로부터 방출되었다. 프로브 세션 훈련 기간 동안 사용 된 시작 암 중 (S) 투명 단두대 문을 폐쇄하고, 쥐 SW 암에서 발표되었다. "X"는 쥐가 60 초 시험 기간이 경과 한 후에 미로에서 촬영 한 위치를 나타냅니다. 쥐가 N 개의 팔에 처음으로 이동했을 때 절차 메모리 응답이 계산되었다. (27)에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
도 10 교육 및 헌팅턴병. 훈련 (A) 및 프로브 (BC) 13개월에서 더블 H 미로 구성의 쥐 모델에서 보존 성능 (흰색 화살표로 식별) 시작점 포함한 도시되고 (회색으로 표시) 폐쇄 오프 암. 교육 단계에서 쥐 NW 암의 말단에 위치한 플랫폼에 N 개의 팔에서 수영. 프로브 세션에서 플랫폼을 제거하고, 래트 형태 중 NE 아암 발표 하였다 (프로브 (1), B) 또는 S 아암 (2 프로브; C). 실선 장소 메모리 응답을 나타내는 반면, 두 경우 모두에서 빗금 선은 절차 기반 메모리 응답을 나타낸다. 지연은 훈련 (D) 동안 플랫폼에 도달하기 위해, 프로브 (1) (E) 및 검사 2 (F)는 세션에 대한 세 나타낸다쥐의 그룹. 쥐 (G) 제 1 및 제 2 기간 동안 대상 아암 (이전 플랫폼 위치)에서 소요 시간 (H) 프로브 세션는 기회 레벨 (8.25 초)를 나타내는 해칭 선으로 도시된다. 교육 및 프로브 각 세션 동안 초기 (I) 및 반복 (J) 오류가 각 그룹에 대해 표시됩니다. 모든 데이터는 SEM ± 평균으로 표시됩니다. (28)에서 재판. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
. 프로브 세션, 5 allocentric 학습 패러다임을 사용하여 (4 시험 / 일) - 2, 4 - 그림 11. 교육 및 dHip 또는 mPFC 불 활성화와 쥐의 보존 성능 쥐의 모든 그룹은 1 일에 훈련을받은프로브 세션 쥐 동안 일 3, 6에 일어나고 (S)는 투명 단두대 문 (E)에 의해 폐쇄 NE의 팔, SW 암에서 발표되었다. 쥐 내측 전두엽 피질 (mPFC) 또는 각 프로브 세션 전에 지느러미 해마 (dHip) 중 하나에 MSCI, 또는 PBS, 중 0.26 또는 0.70 nmol의의 양자 주입을 받았다. 래트 종래 탈출 플랫폼에 도달하기 mPFC (A) 및 dHip (B)의 평균 거리 swum과는 군간에 유의 한 차이, 훈련 일 각각 나타낸다. 프로브 시험 중에 60 초 기간 동안 목표 위치 응답 아암 (NE)에서 소요 시간 (CD)을 나타낸다. 전형적인 수영 경로 프로브 세션 (E) 동안 래트의 그룹들 각각에 대해 도시된다. chanc, 모든 데이터는 # 우연히 (p <0.05와 비교하여 유의 한 차이를 PBS (p <0.05)과 비교하여 유의 한 차이를 의미하고, * 표시로, 평균 ± SEM으로 나타낸다사선 라인으로 표시 E 수준). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
연구 설계 및 분석에 대한 의견
그 개념 때문에, 더블 H 미로 총칭 정상 24,25하에 래트에서 자기 중심 및 / 또는 allocentric 반응을 연구하기 위해 설계되고 26-29 뇌의 상태를 변경 한 쥐의 행동 실험, 다수 이용되고있다. 후자의 연구는 선조체 깊은 뇌 자극 (DBS) (26), 신경 장애 27,28의 동물 모델뿐만 아니라 muscimol (29)를 사용하여 다양한 cortico-해마 뇌 영역의 양자 비활성화를 포함한다. 각각 §4.7 및 §4.8에 요약 된 바와 같이 연구의 대부분은, allocentric- 또는 자기 중심 학습 전략 중 하나를 사용으로 설명; 핵심 패러다임에 미묘한 변화 있지만 (예를 들어, 오해의 소지가 프로브 시험 25시에 시작 팔에 180 ° 회전) 특정 연구에 적절한 만들어집니다. 교육 패러다임의 구체적인 성격은 따라진행중인 연구에의 (예를 들어, 24 ~ 29). 쥐가 처음으로 다시 시작하거나 암에 미로 또는 새로운 세그먼트로 정확한 목표 경로로부터 벗어날 때마다 초기 에러가 카운트된다. 이 두 번 이상 발생 때마다 반복적 인 오류가 계산됩니다. 올바른 목표 경로는 시작 위치와 플랫폼 / 목표 아암 사이의 최단 거리로 정의된다. 예를 들어, 시작 위치는 S 아암에있는 경우, 및 이탈 플랫폼 NW 아암이고, 얻어진 4 오차 영역 (EZ1 - EZ4)는 SW, NE 및 SE 팔에 위치뿐만 아니라 동쪽 부 중앙 골목 (그림 2A). 쥐가 한 번 4 오류 영역의 각을 방문했던대로 그림 2B의 예 수영 추적, 4 초기 오류를 나타냅니다. 4 발은 내부에있는 경우 쥐은 팔 / 미로 세그먼트를 입력 한 것으로 간주됩니다.
통계 분석
꽉 correla을 감안할 때대기 시간이 기 사이의 거리와 swum과 (개시 위치와 플랫폼 사이), 후자의 변수는 종종 생략된다. 그러나, 모터 명백한 문제를 표시 래트에서, 거리 또는 에러의 수는 더 신뢰할 변수를 보인다. 자기 중심적 패러다임에 훈련을받은 쥐의 경우, 프로브 재판 중에 이중 H 미로 안에 첫 수영의 선택은 처음에 수영 위치에 따라, 자기 중심 allocentric 또는 "기타"응답 중 하나를 구성한다. 이는 χ 2 통계로 분석된다. 래트는 프로브 실험시에 목표 암에서 소비 된 시간과 관련하여, 기회 레벨이 미로 (13.76 %)의 나머지 부분에 대하여,이 아암의 표면적의 비율에 기초하여 계산 하였다. 따라서 13.76 % X 60 초 = 8.25 초.
등 예를 들어, 시험 약물 효과에 대한 교육 전략의 수정
표준 allocentric과 자기 중심 학습에 많은 adaptions프로토콜은 이중 H 미로에서 쥐를 테스트 한 다양한 연구를 통해 이용되어왔다. 트레이닝 세션의 빈도 및 기간은 특정 프로토콜에 따라 구성 될 수있다. 예를 들어, 폴 - Bodetto와 동료들은 테스트 일 (2, 4 또는 6의 개수뿐 아니라 하루에 시행 횟수 (3, 4) (24)을 변화한다. 또한, 대부분의 연구는 60 초 프로브 시험을 이용하는 반면 (예 24,25,27-29), 슈마허와 동료들은 20 초 26을 사용했다. 동물 중 24 트레이닝 전 또는 프로브 (29) 세션 전에 약물로 치료 될 수있다. 마지막으로, 프로브 세션 중 시작 위치의 위치 월 동물에게 추가 미로 큐 유사한 (예를 들어, 슈마허 등. 26)이 현저하게 변경하거나 (예, 24, 25)의 초기 뷰를 제공하도록 변화 될 수있다.
일반 고려 사항
더블 H 미로 작업을 증명했다자기 빠르게 설치류에 의해 획득 할 수있는 간단한 메모리 작업, 수,과 같은 음식 제한으로 더 이전 보강 기술이 필요 없습니다. 그 기본 원리는 쥐가 숨겨진 탈출 플랫폼에 도달하기 위해 수영, 이후 많은 모리스 물 미로처럼 그 위치를 학습이 포함됩니다. 쥐가 이러한 사전 임상 적용 및 약물 검사와 같이 시간에 민감한 연구와 관련하여이 작업에게 상당한 이점을 제공 적은 2 일 이내에 안정적인 성능 (6 시험 / 일) 훈련을 할 수 있습니다. 훈련 프로토콜은 allocentric 또는 자기 중심 학습 패러다임에 맞게 맞춤화 할 수 있고, 전체에 자리를 차지하게 프로브 시험은 하나의 시스템에서로 전환 쥐의 기능을 포함하여 이러한 행동을 규정하는 2 개의 메모리 시스템 사이의 동적 균형에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다 다른. 마지막으로, 다수의 표준 프로토콜에 적응 (예컨대, 시작 아암의 측방 변위 대 회전) 번째 강화를 실시 할 수있다오해의 소지가 프로브 재판 (25)의 특정 전략의 전자 사용.
수집 및 추적 기간
수많은 연구에서조차 상실 약물 병변 고주파 자극 (아래 참조)의 존재하에 이중 H 미로를 사용하여, 양쪽 allocentric 24,29 안정된 메모리 트레이스 주도 24-28 중심적 훈련 패러다임. 특히 allocentric 프로토콜 래트 시작 위치가 재판 (주로 N 또는 S를 통해 랜덤 화하기 때문에, 작업을 해결하기위한 루틴을 개발할 수없는 (§4.7 참조) 추가 작업 공간 수요를 증가시키기 위해 사용될 수있다 ). 태스크 걸쳐 성능 (멀리 태스크 목표 편차)를 초기 및 반복적 오류 카운트뿐만 아니라, 목표 팔 / 플랫폼에 도달하는 지연 시간을 측정함으로써 측정되었다. 잘못된 프로브 시험 중에 추가적인 조치가 장소 응답 암에서 소비 된 시간뿐만 아니라 초기 C를 포함에 만든 hoice 쥐가 미로로 방출된다. 일관되게, 지금까지 일어난 연구에서, 이러한 변수들은 서서히 따라서 성능 개선을 반영 안정적으로 비교적 짧은 훈련 기간 동안 변화하는 것으로되어있다. 6일 allocentric 학습 프로토콜, 예를 들어 래트 탈출 플랫폼에 도달하는 (발 ~ 2 거의 0)의 초기 에러 및 (행 ~ 0.5-0) 반복적 인 오류의 수뿐만 아니라, 그 대기 시간을 줄이기 위해 관찰 (부터 ~ 35 초 ~ 10 초) 24. 의 평균 첫 재판 지연에 반대 (8 초 이하로되는 목표 팔을 입력 평균 대기 시간에 의해 계시 된이 특정 연구 기간 동안은, 쥐가 배운 및 탈출 플랫폼의 위치를 검색 할 수있는 프로브 시험에서 분명했다 42.8 초). 또한 래트 심지어 마지막 훈련 일 및 프로브 사이의 세션 긴 취득 후 지연 (십팔일)에서 탈출 플랫폼의 위치를 유지하는 것으로 나타났다 (2)4. 또한, 성능 저하에 대한 통계적 증거는 짧은 지연 (1, 5 일간)에서 찾을 수 없습니다.
절차 메모리에 배치 전환
그들은 십자가 미로 안에 반복적 인 작업을 획득 한 후 쥐, 절차 응답 장소로 전환하기 이전에, 팩커드와 McGaugh 7 경향을 입증했다. 이 실험에서 쥐들은 일관 다른 고정 점에 음식 보상을 달성하기 위해 동일한 시점에서 방출되었다. 식염수 투여군은 훈련 16 일 후 훈련, 절차 메모리 8 일 이후 장소 메모리를 차지 대응 전략을 입증했다; 오해의 소지가 프로브 시험에서 이에 시작 암은 다른 위치로 이동했다. 이 현상은 다음에 (자기 중심 성을 이용하여 래트 일관 동일한 초기 암으로부터 방출 된되는 24,25을 미로 이중 확장 절차 H에 따라 학습 입증되었다rategy; ) §4.8 참조하십시오. 이중 H 미로를 활용 한 최초의 연구 중 하나에서, 쥐에 주로 절차 적 반응에 주도, 오해의 소지가 프로브 재판에서 환경 적 관점에서 미묘한 변화가 (60cm가 시작 위치에 이동 측면) 한 것으로 나타났습니다 시작 위치에서 180 ° 시프트를받은 장소이어서 반응 (24)의 훨씬 더 높은 빈도를 표시 한 쥐 반대로. 이 효과는 환경 적 관점은 교육 세션 동안 볼 것과 충분히 유사한 때 절차 적 기반의 전략을 활용하여 쥐에 기인했다. 이것은 더 계정에 시작 위치했다 나중에 연구에서 탐구 된 N 또는 S 암 중 하나에서 교육을받은 쥐의 그룹 중 측면 또는 회전 이동을 경험하는, 후자 (쥐 N 및 S 팔 시작 위치로 분할) 어느 크게 미로 (25)에 초기 환경의 관점을 변경. 그들은뿐만 아니라 비슷한 결과가 r에 발견초기 환경 적 관점에 기초한 전략을 선택 egarding뿐만 아니라,이 선택은 쥐가 처음 미로 훈련 된 위치에 비교적 불변이었다. 함께 찍은, 이러한 관찰은 (오해의 소지가 프로브 시험 중) 더블 H 미로의 시작 위치를 조정하는 방법을 현저하게 다른 쥐의 초기 시각 환경 단서에 있습니다에 따라, 절차 또는 장소 응답 중 하나를 용이하게 할 수 있음을 보여줍니다. 큰 차이를 들어, 이들이 훈련되어있는 대향 팔 래트에서 시작에서와 같이, 이들은 메모리를 배치 주로 의존. 이 상황이 요구하고, 또한 상기 래트 도시 메모리를 사용하여 작업을 취득 후 절차 응답 내용 제안 초기 발견을 강화 때 쥐 주문형 이전 학습 장소 메모리로 전환하는 능력을 입증하기 때문에 흥미 롭다 7. 이것은 앞으로의 연구에 도움이 될 수있는 experimen터 쥐가 특정 치료 다음 메모리를 배치하는 절차로 전환 할 수 있는지 여부를 알고 할 수 있습니다.
메모리 손상 동물 모델에서 성능 적자
그 개념 때문에, 더블 H 미로는, 선택적 해마 병변 (27), 설치류에 기억 손상의 효과를 평가 cortico-해마 뇌 영역 (29)의 비활성화에 몇몇 연구 선조체 깊은 뇌 자극 (DBS) (26)에 이용되고있다, 뿐만 아니라 다양한 전신 투여 약물 (24)의 사용을 통해. 모든 예는 훈련 후 프로브 시험에서 성능 차이를 표시 한 반면, 처리 및 제어 쥐의 성능은 트레이닝 세션의 끝으로 규격화했다. 이것은 그것이 빠르게 또는 콜린성 글루타메이트 성 신경 전달에 영향을 미치는 약물 (24)의 존재에도 얻어 질 수 있다는 점에서 작업의 단순함을 강조 용 Instance. 성능의 다양한 변경은 프로브 세션에서 언급되었다. 등쪽 선조체의 DBS는 오해의 소지가 프로브 재판 다음, 자기 중심 학습 패러다임 (26) 착수 (대조군 대) 쥐의 장소 / 절차 / 기타 응답 크게 변경 분포를 공개했다. 이는 DBS를받은 쥐에서, 절차 적 기억을 기초 신경 프로세스의 수정에서 결과에 제안되었다. (0.70 및 0.26 nmol의에서) cortico-해마 뇌 영역의 양측 muscimol의 불 활성화는 쥐가 오해의 소지가 프로브 시험 29에서 테스트했을 때 전략 이동에 큰 적자를 유발하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 이러한 적자는 이후 모두 대뇌 피질과 해마 정보 교환이 필요한 작업에 변화 전략의 가능한 역할을 강조 reuniens 및 능형 (ReRh) 시상 핵의 양자 불 활성화를 통해 존재 것을 발견했다. 메모리 적자27,28 미로 신경 질환의 동물 모델은 또한 더블 H에서 평가되어왔다. 랫트 (29)을 제어하는 데 비해 신생아 복부 해마 병변 (NVHL)와 쥐, 타겟 플랫폼 (P = 0.00006)뿐만 아니라 제작 오차 (p = 0.001)의 증가 된 수에 도달하는 상당히 긴 대기 시간을 표시했다. 또한, NVHL 쥐 공간 해체를 강조 어느 곳이나 절차 메모리를 차지했다 프로브 재판 동안 주로 응답 (전체했다 대조군에 반대 절차 응답을 표시)를 표시했다. 마지막으로, 헌팅턴 병의 유전자 변형 쥐 모델은 절차 적 학습 패러다임 (28) 다음 프로브 시험 동안 명확한 메모리 적자를 찾았습니다. 이 좋은 C를 허용하기 때문에 함께 촬영,이 증거는, 동물의 신경 학적 장애 (그리고 잠재적 인 치료 옵션을) 평가 연구에 활용 될 수있는 이중 H 미로에 대한 흥미로운 역할을 강조작업 완료에 필요한 학습과 전략의 유형을 통해 조작부.
장점과 단점
이전의 논의를 요약하면, 이중 H 미로는 안정적인 메모리 흔적으로 이어질 수있는 간단하고 신속하게 획득 한 작업이다. 또한, 즉 allocentric 또는 자기 중심 학습, 관여 학습의 유형을 직접 실험을 활성화 할 수 있습니다. 전술 한 바와 같이이 두 메모리 시스템 사이의 동적 상호 작용은, 조건 (예를 들면, 병변, 약물, DBS)의 종류에 따라 프로브 시험에서 관찰하고 평가할 수있다. 모든 물 미로와 같이, 물 내에 위치 할 때 이중 H 미로는 물 미로임을 감안할 때, 그것의 주요 단점 중 하나는 동물에 대한 급성 스트레스를 포함한다 (예를 들어, 30). 또한, 작업 (예를 들어, 대기 시간이 플랫폼을 대상으로)에서 종속 변수의 많은 쥐에서 정상 모터 성능을 필요로한다. 이것은 중요하므로태스크 (예를 들면, 파킨슨 병 모델)이 동물을 제어하기 위해 다르게 수영 알려진 모터 장애가있는 래트, 따라서 더 긴 대기 시간이 잘못 기억 장애로 해석 될 수있다. 이러한 경우, 거리는 마지막 수단으로서 사용될 수있다. 물 탈지 분유를 사용하여 불투명해야 함을 감안할 때, 미로 비우고되어야하고 자체 실험실 설정에 따라, 시간이 많이 소요되는 작업이며, 이는 썩은 냄새가되는 물을 막기 위해 매일 리필. 분유 그러나, 합성 염료로 대체 될 수있다. 마지막으로, 다른 미로 태스크는 달리 물을 사용하여 동시 EEG) 이식 시스템은 이중 다루 드물게 송신 범위가없는 (사용되지 않는 한, 기록 (케이블 테더 또는 무선 기록 시스템을 사용하여)의 사용을 방지 미로 H), 또는 b) 노력 방수 시스템으로 수행된다.
이 방법에 향후 개선
그 conce 이후ption, 더블 H 미로는 대표적인 결과에 설명 된대로 각각의 표준 프로토콜에 미묘한 adaptions을 한 여러 연구에 참여하고있다. 많은 다른 변수는 프로브 세션 동안 절차 응답 다음 만든다 같은 두 번째 선택 쥐 같이 개최됩니다 미래 연구에 관련되는 기록 될 수있다. 예를 들어 쥐 즉시 탈출 플랫폼이없는 것을 (부정적인 피드백)을 발견 한 후 메모리를 배치 전환 5 월. 기타 행동 조치 수영 속도의 분석뿐만 아니라 래트 취한 수영 경로 특성을 포함 할 수있다. 사내 시험 동안 관찰 된 바와 같이, 이중 H 아암의 특정 측면을 따라 수영 쥐들은 다음 접합부에 도달하면 그 특정 방향으로 회전하는 경향이있다. 이러한 행동은 상업적으로 사용 가능한 비디오 추적 소프트웨어를 사용하여 기록 할 수있다. 마지막으로, 현재 allocentric 학습 프로토콜 관련이를 것을 배제 할 수 없다이 절차는 두 루틴의 발전을 이끌 수있는 쥐. 또한 프로브 재판 시작점 트레이닝 시작점과 같을 수있다. S, N, NW, SE; 등에 따라서 allocentric 전략을 훈련 할 수있는 더 적절한 프로토콜 / 일 팔을 시작에서 쥐가 (예측할 수없는 순서로 발표된다 예를 들어, N, NW, SE, S 사를 사용하여 구성 될 수 있습니다 ). 탈출 플랫폼은, (예를 들어, NE) 훈련 기간 동안 위치하고 다른 하나는 훈련 동안 폐쇄되고 있지만 (예를 들어, SW) 프로브 시험에 대한 초기 암으로 사용할 여기서 나머지 아암 중 하나 일 것이다. 이 프로토콜에 발표 된 결과가없는 반면, 지속적인 실험이 프로토콜은 학습의 공간 특성에 대해 훨씬 덜 의심과 함께 완벽하게 작동하는 것으로 나타났습니다.
결론
이중 H는 래트에서 위 및 학습 절차를 평가하는 데 사용할 수있는 효율적이고 신뢰성 미로 시험이다. 그것의비교적 짧은 획득 시간은 약물 후보의 신속한 임상 평가에 이상적, 거의 3 취득 후 주 동안 성능 저하의 부족은 시스템 레벨에서 원격 기억의 시공간 역학의 식별의 역할을 강조한다. 더욱이, 절차 적 선언적인 메모리 시스템 사이의 동적 상호 작용에 기초하여 연구를 허용한다.
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Disclosures
저자가 공개하는 게 없다.
Acknowledgments
이 작품은 (수 EXC 1086을 부여, DFG) 스트라스부르와 Neurex - 신경 과학 어퍼 라인 네트워크 (RP에 후 문서의 교제)의 대학과 독일 연구 재단의 지원 BrainLinks-BrainTools 우수 클러스터에 의해 지원되었다. 우리는 전문적인 기술 지원을 나디아 마티니 감사합니다.
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 | ||
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