Test de mémoire spatiale utilisant des labyrinthes

Mémoire et apprentissage spatial sont des fonctions neurologiques qui nous permettent de se souvenir des choses liées à notre environnement. Ils nous permettent d’effectuer des tâches simples, comme éviter les zones dangereuses basées sur notre expérience et nous rappellent où nous gardons nos trucs. À notre avantage ou désavantage, traits similaires sont observés chez les rongeurs, ce qui les rend excellents modèles pour étudier ce phénomène, ce comportement scientifiques font avec l’aide de labyrinthes.

Cette vidéo passera brièvement en revue les principes et la neurobiologie de l’apprentissage spatial et la mémoire, des protocoles généralisées pour exécuter des expériences avec différents types de labyrinthes, et comment neurocomportementales chercheurs utilisent ces outils dans les laboratoires aujourd'hui.

Commençons par un bref aperçu de l’apprentissage spatial et mémoire et principes généraux derrière le labyrinthe des essais chez les rongeurs.

Lorsque l’organisme parcourt un environnement peu familier, il gagne des informations sur la localisation des points de repère, obstacles et points d’intérêt. Cette information spatiale est que soit incorporé transitoirement dans la mémoire de travail, ou plus définitivement intégrée à la mémoire de référence. L’hippocampe joue un rôle unique dans le stockage de ces informations. Des études utilisant l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ou IRMf ont montré que certaines parties de l’hippocampe sont actives au cours de tests de mémoire et apprentissage spatial des tâches.

Comportementales chercheurs examinent l’apprentissage spatial et la mémoire chez les rongeurs en manipulant des environs de l’organisme à l’aide de labyrinthes. Dans un sens large, un labyrinthe est tout type d’environnement artificiel qu’un rongeur doit traverser pour atteindre un objectif. En règle générale, ces labyrinthes emploient un stimulus négatif, comme la lumière ou l’eau qui pousse l’animal à voyager et arriver à un particulier. Chemin d’accès et le temps mis par un rongeur pour achever ce processus sert de paramètre pour quantifier la mémoire et l’apprentissage spatial.

Maintenant que vous avez appris sur les principes qui sous-tendent l’apprentissage spatial et de la mémoire, nous allons discuter des protocoles généraux des expériences portant sur les différents types de labyrinthes.

Tout d’abord, penchons-nous sur le labyrinthe de l’eau de Morris, qui est un test classique effectué pour évaluer la mémoire d’apprentissage et de référence spatiale. Ce labyrinthe est composé d’un réservoir circulaire rempli d’eau. Repères visuels sont disposés autour du labyrinthe à associer un symbole spécifique de chaque quadrant. Une plate-forme est ensuite introduite et pour la formation est augmentée au-dessus de l’eau. Bien que les rongeurs peuvent nager, ils ne préfèrent ; par conséquent, l’eau agit comme un stimulus négatif et ils essaient et atteint la plate-forme. Un rongeur devrait apprendre à associer l’emplacement de la plate-forme à l’emplacement d’un repère visuel spécifique.

Pour le test, un animal est placé dans un labyrinthe avec de l’eau et une plate-forme submergée. La quantité de temps et les routes, l’animal prend pour atteindre la plate-forme submergée sont enregistrées afin d’évaluer l’apprentissage spatial. Pour évaluer la mémoire de référence, un essai de sonde est réalisé où la plate-forme submergée est supprimée. La quantité de temps qu’un rongeur passe dans le quadrant qui avait la plate-forme est ensuite enregistrée pour évaluer la mémoire de référence.

Le prochain labyrinthe que nous allons discuter est le labyrinthe radial de l’eau, qui sert à évaluer la mémoire de travail et de référence. Comme son nom l’indique, ce labyrinthe comporte huit bras radiales placées dans un réservoir rempli d’eau. Ici, l’eau sert à nouveau du stimulus négatif, qui aiguillons de l’animal pour trouver une plate-forme placée à la fin d’un des bras. Repères visuels sont généralement placées à la périphérie de labyrinthe. Au départ, plates-formes submergés sont trouvent aléatoirement aux extrémités de certaines des armes, et pour les essais de formation un rongeur est placé dans un bras de démarrer sans plateforme. Le rongeur puis nage jusqu'à ce qu’il atteigne une des plates-formes. Ceci peut être répété plusieurs fois, et les données recueillies au cours de cette phase permet d’évaluer la mémoire de travail ou d’apprentissage spatial.

Après que la plate-forme utilisée par les rongeurs pendant l’entraînement est supprimée afin d’évaluer la mémoire de référence. Les chercheurs évaluent référence mémoire en enregistrant le nombre de fois qu'un rongeur visites le bras qui contenait la plate-forme durant les essais de la formation.

Enfin, nous allons discuter le labyrinthe de Barnes, qui suit les mêmes principes que le labyrinthe de l’eau de Morris, mais est sec, ce qui le rend moins stressant pour ces animaux terrestres.

Ce labyrinthe se compose d’un Conseil avec des trous autour de sa circonférence sur laquelle sont placés les lumières vives. Les rongeurs sont des animaux nocturnes, la lumière sert un stimulus négatif. Comme autres labyrinthes, repères visuels sont situés autour du Conseil. Pour les essais de la formation, un trou reste ouvert ; C’est l’objectif du labyrinthe, car elle mène à une cage sombre abri de la lumière agressive.

Au cours des essais de formation, un rongeur exécute le labyrinthe plusieurs fois et un rongeur spatiale est évaluée en observant les changements dans la quantité de temps ainsi que les itinéraires d’apprentissage prend pour rejoindre le trou de la cage. Pour évaluer la mémoire de référence, le trou dans le dédale de Barnes est couvert, et le temps que consacre un rongeur d’enregistrement dans le quadrant où le trou de la cage était autrefois, est une façon d’évaluer la mémoire de référence.

Maintenant que nous avons passé en revue les différents types de labyrinthes, nous allons explorer comment neurocomportementales scientifiques les utilisent aujourd'hui.

Pour vous connecter à gènes avec mémoire et apprentissage spatial, chercheurs effectuent des manipulations génétiques, poursuivies par des tests de labyrinthe. Dans cette expérience, les scientifiques inhibent l’expression de gènes spécifiques de neurones avec l’aide de la chirurgie stéréotaxique et ensuite mené l’épreuve de labyrinthe d’eau Morris. Les résultats du test fournissent des renseignements concernant le rôle des gènes ciblés dans l’apprentissage spatial et de la mémoire.

Labyrinthes peuvent également être utilisés pour évaluer l’incidence des lésions cérébrales d’une mémoire spatiale. Dans cette expérience, les chercheurs ont analysé l’effet des dommages de cerveau hypoxique causé par des concentrations sur la mémoire spatiale dans l’épreuve du labyrinthe radial arm eau pauvre en oxygène. Les scientifiques ont démontré que ces dommages affecté négativement les mémoire de travail et la mémoire de référence.

Enfin, labyrinthes peuvent être couplés avec les médicaments ou produits chimiques pour évaluer leurs effets. Dans cette étude, les souris étaient traités avec l’augmentation des concentrations de bisphénol A ou BPA et testés dans le dédale de Barnes. Les résultats ont démontré que souris ayant reçu des doses plus élevées de BPA démontré défauts spatiale apprentissage, témoignent de la latence accrue pour atteindre le trou de la cage à des essais successifs.

Vous avez juste regardé les vidéo de JoVE essais d’apprentissage spatial et mémoire à l’aide de labyrinthes. Cette vidéo donne un aperçu de l’apprentissage spatial et de la mémoire, a examiné les différents types de labyrinthes et a également abordé comment les chercheurs utilisent actuellement labyrinthes pour mieux comprendre les fondements génétiques et anatomiques de la mémoire et l’apprentissage spatial. Comme toujours, Merci pour regarder !