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Neuroscience

La evaluación del aprendizaje espacial y la memoria en pequeños reptiles escamosos

Published: January 3, 2017 doi: 10.3791/55103

Abstract

La investigación clínica ha aprovechado una variedad de paradigmas para evaluar el deterioro cognitivo, la orientación comúnmente capacidad de aprendizaje y memoria espacial. Sin embargo, el interés por los procesos cognitivos de las especies nonmodel, típicamente dentro de un contexto ecológico, también se ha convertido en un campo de estudio emergente. En particular, el interés por los procesos cognitivos en los reptiles está creciendo a pesar de los estudios experimentales sobre la cognición de reptil son escasos. Los pocos estudios de reptil que han probado experimentalmente para el aprendizaje espacial y la memoria han utilizado paradigmas de roedores modificados para su uso en los reptiles. Sin embargo, ecológicamente aspectos importantes de la fisiología y el comportamiento de este grupo taxonómico deben tenerse en cuenta cuando se prueba para la cognición basado espacialmente. A continuación, describimos las modificaciones de la tierra seca Barnes laberinto y protocolo de pruebas asociado que pueden mejorar el rendimiento cuando el sondeo de aprendizaje espacial y la capacidad de memoria en pequeños reptiles escamosos. El paradigma descrito y proprocedimientos se utilizaron con éxito con los lagartos macho del lado-blotched (Uta stansburiana), lo que demuestra que el aprendizaje espacial y la memoria pueden ser evaluados en este grupo taxonómico con un aparato y un protocolo ecológicamente pertinentes.

Introduction

Muchas enfermedades neurodegenerativas tales como la presente de Alzheimer con una disminución progresiva en la capacidad cognitiva, normalmente concurrente con la degradación del cerebro 1-4. Para la prueba de la influencia de la lesión cerebral y la degradación de los procesos cognitivos, la investigación clínica ha aprovechado las ventajas de especies de roedores modelo y la normalización de los aparatos de ensayo y el protocolo. En particular, los procesos de aprendizaje y memoria espacial se han evaluado a través de varios paradigmas estándar, tales como el laberinto de agua de Morris, laberinto de Barnes, y laberinto de brazos radiales (para una revisión completa de estos y otros paradigmas, ver 5,6). La rica historia de estos paradigmas de aprendizaje y memoria espacial ha demostrado ser muy exitosa, permitiendo a los investigadores a entender muchas de las facetas y matices de la relación entre la memoria humana, la función cerebral y la enfermedad.

Si bien la evaluación de los procesos cognitivos se ha examinado en la investigación clínica para dejar de fumare algún tiempo, la investigación dirigida hacia las capacidades cognitivas de las especies nonmodel es relativamente nuevo. Los investigadores que estudian la cognición en especies nonmodel son típicamente interesado en la relevancia ecológica y evolutiva de los procesos cognitivos, particularmente en el contexto de la supervivencia y la reproducción. Algunos estudios en los reptiles han sugerido que las capacidades cognitivas avanzadas, en la memoria espacial particular, pueden ser la base de algunos comportamientos, en particular los relativos a la navegación y orientación. Sin embargo, aunque muchos estudios han demostrado que los reptiles pueden reorientar después del desplazamiento 7,8, el comportamiento de los mecanismos cognitivos reorientación subyacente aún no han sido, se separan. Debido a esto, algunos estudios han tratado de evaluar experimentalmente la importancia del aprendizaje espacial y la memoria durante la navegación 9-17. La metodología de estos estudios se modelan predominantemente después de paradigmas y protocolos de roedores, a veces modificados para su uso en los reptiles, pero estos estudioshan tenido un éxito variable en la evaluación de la memoria espacial. Algunos estudios han demostrado el aprendizaje espacial y la memoria en algunas especies de 11-17, mientras que otros estudios no encontraron ninguna evidencia de tal 9,10. Por lo tanto, el papel o la existencia de aprendizaje espacial y la memoria durante la navegación en los reptiles todavía no está claro.

Un problema que puede ser problemático cuando se evalúa experimentalmente el aprendizaje espacial y la memoria en los reptiles es la relevancia ecológica de la tarea. Los reptiles son un grupo taxonómico especial muy distinta de roedores, lo que demuestra la gran variación en la ecología, comportamiento y fisiología. Las diferencias en el comportamiento a través de especies de reptiles posiblemente podrían afectar la evaluación de las capacidades cognitivas espaciales, sobre todo si el paradigma utilizado no aprovechar un comportamiento natural. Por ejemplo, en una especie que normalmente busca refugio en pequeñas grietas, las habilidades espaciales se pueden evaluar fácilmente usando un laberinto mientras que Barnes este laberinto puede no ser la opción ideal paradigmaen una especie que normalmente permanece inmóvil. Del mismo modo, la mayoría de los reptiles escamosos no son acuáticas y por lo tanto el laberinto de agua de Morris pueden no ser una buena opción para probar el aprendizaje espacial y la memoria (pero véase 15); Sin embargo, este laberinto puede ser una opción ideal para probar las habilidades espaciales de las tortugas 16. Por último, la fisiología de este grupo debe tenerse en cuenta, como los reptiles son ectothermic mantenimiento de la temperatura adecuada y, en particular, del sustrato, debe tenerse en cuenta durante el procedimiento de prueba.

El protocolo y el paradigma que aquí se presenta se utilizaron para sondear el aprendizaje espacial y la memoria en los lagartos del lado-blotched adultos (Uta stansburiana) 13, un pequeño lagarto que normalmente huye de los depredadores en pequeñas grietas en las rocas 18. Conociendo este aspecto de la historia natural y el comportamiento de las especies, se utilizó una modificación de la tradicional laberinto de Barnes para la prueba de aprendizaje espacial y la memoria. El laberinto i Barnessa laberinto de secano y por lo general se utiliza para probar la cognición espacial en modelos de roedores. Hemos modificado nuestro laberinto de varias maneras desde el laberinto de roedores, tanto en el diseño y el protocolo (descrito a continuación). Nuestra laberinto consistía en una plataforma circular con 10 orificios equidistantes unos de otros a lo largo del perímetro de la plataforma (Figura 1). El protocolo descrito aquí implica un sujeto que participan en ensayos de entrenamiento para aprender la ubicación de un agujero objetivo, entonces, una vez que el sujeto aprende la ubicación del orificio de meta, una sonda de prueba se utiliza para comprobar el uso de memoria espacial durante la navegación a la meta.

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Protocol

Todos los procedimientos fueron aprobados por la Universidad de Penn State Institucional Cuidado de Animales y el empleo Comisión (IACUC - Protocolo ID: 43242) y se adhirieron a las regulaciones locales, estatales y federales.

1. Preparación

  1. Compra o construir el laberinto de Barnes, asegurando que los agujeros de los objetivos figuran tamaño apropiado para la especie de interés. Para este protocolo, utilice siete lagartos del lado-blotched adultos (Uta stansburiana). Determinar el tamaño de muestra adecuado para los estudios que utilizan otras especies.
    1. Si la construcción del laberinto de Barnes, la compra de cualquier punto de vista, la mesa redonda no poroso (106 cm de diámetro), elevación de 76,2 cm del suelo.
    2. Utilizando una cinta métrica, marcar 10 puntos equidistantes espaciadas 26 cm de distancia alrededor del perímetro de la mesa y de 6,35 cm del borde de la mesa. Utilice 10 hoyos mientras que los laberintos de roedores suelen tener más agujeros. Si lo hace, permite una reducción en el número de opciones de escape.
    3. Con una broca de sierra de orificios (2,54cm de diámetro), taladrar los 10 hoyos de goles y arena de bordes afilados.
    4. Montar cuatro clavijas de soporte del estante en cada agujero con tornillos, utilizando un recinto de casa como una guía para las dimensiones.
  2. Coloque el laberinto en una habitación tranquila con luces de techo brillantes y una percepción del espacio disponible para la navegación (puertas, armarios, etc.).
  3. Montar un enfoque automático, cámaras de gran angular del objetivo (11,3 cm x 3,99 cm) u otra cámara adecuada directamente por encima del laberinto. Asegúrese de que el campo de visión de la secuencia de vídeo abarca todo el laberinto.
  4. Coloque el ordenador y la silla de observadores de al menos 1 m del laberinto.
  5. Marcar las piernas del laberinto en el suelo con un marcador permanente o cinta. Esto permite la corrección de cualquier movimiento minutos del laberinto en el transcurso de los ensayos.
  6. Al azar asignar uno de los agujeros como "1" y el número de los otros agujeros consecutivamente a través de "10". Con un marcador permanente, escribir los números a lo largo del lado de la parte exteriordel laberinto para facilitar la consulta. Asegúrese de que los números no son visibles a un animal dentro del laberinto.
  7. Asignar al azar a los agujeros meta sujetos utilizando un generador de números aleatorios.

2. Los ensayos de entrenamiento

NOTA: Los reptiles tienen una temperatura corporal preferido que se puede obtener de la bibliografía. Si los animales se hacen lentos a través de múltiples ensayos de entrenamiento, el laberinto puede ser demasiado frío y esto puede afectar el comportamiento. Un calentador de espacio pequeño o cinta de calor en la parte inferior del laberinto puede aumentar adecuadamente la temperatura superficial del laberinto, la mejor indicación térmica de la temperatura del cuerpo, para mantener la temperatura corporal y un rendimiento óptimos de comportamiento.

  1. Si los sujetos se encuentran fuera de la sala de pruebas, llevar animales en sus cajas de origen en la sala de al menos 30 minutos antes de la prueba. Asegúrese de proporcionar calor en recintos de origen (por ejemplo, lámparas de calor, cinta de calor) con el fin de mantener la temperatura corporal antes de la prueba.
    1. software de seguimiento abierto y aplicación de cámara web para el canal de video. El software de seguimiento de costumbre fue escrito para Matlab y la caja de herramientas de procesamiento de imágenes; otro software de seguimiento está disponible comercialmente.
    2. Evaluar el campo de visión de la secuencia de vídeo. Si el laberinto no está en el campo de visión, comprobar que el laberinto se encuentra dentro de las marcas en el suelo.
    3. Abra la hoja de cálculo que contiene la información sobre la fecha, hora de inicio / final de los ensayos de formación, sujeta ID, agujero meta asignada, número de ensayos carrera de entrenamiento, las notas y las iniciales del observador.
    4. Aleatoriamente el orden en el que se pondrán a prueba los sujetos. Los sujetos de prueba de una manera sistemática.
  2. Retire el primer tema de su jaula hogar y colocar suavemente el sujeto en el centro del laberinto. Colocar un recipiente de plástico sobre el animal; Hacer esto impide que el sesgo de orientación inconsciente por el investigador. Permitir a los 30 s se aclimaten.
  3. Montar jaula del animal en el laberinto, directamente debajo de la tanfirmado agujero meta, deslizando la parte superior del recinto en los alojamientos de clavija. Asegúrese de que la roca que toma el sol en la jaula de alojamiento está directamente debajo del agujero, el cual servirá como una percha cuando el animal desciende en el agujero. En este punto, el uso de señales térmica o química de la carcasa hogar para uso en navegación es irrelevante.
    1. laberintos de roedores usan un recinto limpio como una vía de escape para el sujeto. Sin embargo, fomentar la entrada en el agujero durante el entrenamiento ensayos mediante el montaje de cerramiento de origen del animal en el laberinto.
  4. Retire con cuidado la bañera de plástico de la parte superior del laberinto.
  5. Iniciar la grabación del ensayo de entrenamiento con la aplicación de cámara web.
    1. Deje que el objeto de explorar el laberinto durante 10 minutos. Si ocurre algo atípica, indicarlo en la hoja de cálculo.
    2. Si el sujeto cae o se queda fuera de la mesa, volver suavemente al sujeto a la mitad del laberinto. Continuar sincronización y grabación si el animal está fuera del laberinto durante 30 s o menos.Si el sujeto está fuera del laberinto durante más de 30 s, abortar el juicio. Registrar esta información en la sección de notas del libro.
    3. Si el sujeto desciende en el agujero meta sin ayuda, considere el juicio como durante en ese momento.
    4. Si el sujeto no entra en el agujero meta, considere el ensayo como más de una vez transcurridos 10 min.
  6. Si el sujeto no entra en el agujero de meta después de 10 minutos, con la mano suavemente guiar al animal, de cabeza, en el agujero meta apropiada.
  7. Deja de software de seguimiento y vídeo. Guardar imágenes de vídeo.
  8. Deje que el sujeto en reposo durante al menos 2 minutos en su recinto en casa mientras que el gabinete esté montado bajo el laberinto.
  9. El uso de una botella de spray y toallas de papel, limpiar la parte superior del laberinto con una mezcla de jabón diluida de 1:10 jabón al agua. Si lo hace, se opone a la utilización de señales químicas al navegar por el laberinto. Algunas especies, en particular los que hacen un uso intensivo de la información quimiosensriales necesitate enjuague adicional del laberinto con agua caliente para eliminar todas las señales olfativas.
  10. Retire la caja de debajo del laberinto y, o bien repetir el ensayo de entrenamiento con el mismo individuo o de un nuevo individuo. Cada objeto se puede ejecutar en un máximo de 5 ensayos de entrenamiento por día, con intervalos de 30 minutos entre los ensayos de un individuo.
  11. Repita este procedimiento hasta que un sujeto desciende en su agujero meta sin ayuda, en 3 ensayos de entrenamiento diferentes, lo que indica que se ha producido el aprendizaje de la ubicación objetivo. Los tres ensayos de entrenamiento no necesitan ser consecutivos. Si un sujeto alcanza este criterio, el sujeto se mueve a la sonda de prueba a fin de evaluar la memoria espacial.

3. Ensayos de sonda

NOTA: Una vez que el sujeto alcanza criterio, el sujeto ha aprendido a navegar a la meta. Sin embargo, en este momento, todavía no está claro si el sujeto está navegando utilizando una estrategia espacial o alguna otra estrategia de navegación. ensayo de investigacións prueba para esto y debe llevarse a cabo el día después de que el sujeto alcanza criterio en los ensayos de entrenamiento.

  1. Girar el laberinto de 180 °, asegurando que las piernas del laberinto están dentro de las marcas en el suelo. La rotación del laberinto permite a las señales locales que identifican directamente con el objetivo de estar en conflicto directo con las claves espaciales más estables.
  2. Repita los pasos 2.1 - 2.5.2, omitiendo el paso 2.3 del montaje de cerramiento casa del sujeto bajo el laberinto. Si lo hace, se opone a la utilización de señales olfativas o de otro tipo que emanan de la caja a casa durante la exploración del laberinto.
  3. Durante los ensayos de la sonda, los sujetos son libres de explorar el laberinto de los 10 minutos completos para evaluar la conducta exploratoria. Después de 10 minutos, deje de software de vídeo y el seguimiento.
  4. Retire el tema del laberinto y devolverlo a su jaula.
  5. Limpiar la parte superior del laberinto con la mezcla de jabón diluida.

4. Medidas de comportamiento

NOTA: Para la formación trials, incluir medidas de comportamiento, tales como la latencia para llegar al hoyo meta, número de errores cometidos (investigación de un agujero nongoal; hocico del animal debe estar dentro de 1 cm del orificio), y la proporción de tiempo dedicado en el cuadrante correcto de la laberinto.

  1. Para ensayos de entrenamiento, determinar una estrategia de búsqueda. Una estrategia directa se define como descendente en el agujero meta con menos de 3 errores. Una estrategia de serie es el examen de 3 o más agujeros laberinto consecutivos a lo largo del perímetro del laberinto. Una estrategia aleatoria es examen no de serie de agujeros de laberinto con 3 o más errores.
    NOTA: Para los ensayos de exploración, las medidas de comportamiento incluyen la latencia para llegar al agujero espacialmente correcta, el número de errores cometidos antes de investigar el agujero espacialmente correcta, y la proporción de tiempo dedicado en el cuadrante espacialmente correcta del laberinto.
  2. Para una evaluación más rigurosa de elección no aleatoria del agujero objetivo espacialmente correcta, emplear muestreo sin reemplazo al calculartasa de oportunidad.

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Representative Results

Este protocolo permite la evaluación experimental de la navegación basada en el espacio en pequeños lagartos. Un estudio previo utilizado con éxito este protocolo a la sonda para la navegación espacial en los lagartos del lado-blotched varones 13. En ese estudio, los hombres fueron entrenados para navegar a un agujero de meta y, una vez que se alcanzó el criterio, progresaron en un ensayo de investigación para evaluar las señales priorizados cuando navega hacia un agujero meta.

Los resultados representativos de ese estudio, presentados aquí, demuestran que, si bien los lagartos hicieron conocer la ubicación de la meta, el número de ensayos de entrenamiento necesarios para cumplir con el criterio de cada individuo era bastante variable con un rango de 17 - 81 ensayos de entrenamiento (media: 48.29 ). Debido a la variable número de ensayos de entrenamiento para llegar a criterio entre los individuos, los ensayos se dividieron en cuartiles y se promediaron. A través de múltiples ensayos de entrenamiento individuales tomó menos tiempo para encontrar el agujero objetivo, en particular entre el primero y el cuarto cuartil de ensayos de entrenamiento, lo que indica que los sujetos aprendían la ubicación del orificio de meta (p = 0,012, Figura 2). Durante los ensayos de exploración, el laberinto fue rotado impulsos locales y espaciales de este modo en conflicto. Los individuos fueron al agujero objetivo espacialmente correcta a un ritmo muy superior al azar (p <0,001, Figura 3) y pasaron la mayoría del tiempo en el cuadrante espacialmente correcta del laberinto (p <0,001), lo que indica que un entorno espacial se está dando prioridad durante la navegación.

Figura 1
Figura 1. Diseño Barnes Laberinto de lagartijas. Un laberinto de Barnes (diámetro de 106 cm), elevado 76,2 cm del suelo. Diez agujeros equidistantes meta están situadas a lo largo del perímetro y separadas 26 cm entre sí. agujeros de meta son 2,54 cm de diámetro para permitir sma lagartos ll descender a la jaula de alojamiento montada debajo de la mesa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2
Figura 2. Los ensayos de entrenamiento. Latencia (s) ± SEM para encontrar el agujero de gol durante los ensayos de entrenamiento (n = 7 individuos por cuartil). Debido a la variable número de ensayos de entrenamiento para llegar a criterio entre los individuos, los ensayos se dividen en bloques de aprendizaje cuartil y se promediaron. Los individuos demostraron una disminución de la latencia para encontrar el agujero meta, más notablemente entre el primero y el cuarto cuartil de ensayos de entrenamiento (p = 0,012), lo que indica que los individuos estaban aprendiendo la ubicación del orificio de meta. Los datos de Ladage et al. 2012.ig2large.jpg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figura 3
Figura 3. Ensayos sonda. El número de errores antes de elegir el agujero objetivo espacialmente correcta + SEM (n = 7). Las personas que eligieron no aleatoria del agujero objetivo espacialmente correcta durante los ensayos de la sonda (p <0,001), lo que indica una estrategia espacial se utilizó durante la navegación. La línea discontinua representa el desempeño oportunidad. Los datos de Ladage et al. 2012. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Cuando la prueba experimental para el aprendizaje espacial y la memoria, hay varias cuestiones conceptuales importantes que se tratan en algunos de los principales pasos en el protocolo. En primer lugar, los sujetos deben demostrar que están aprendiendo la ubicación del orificio de meta en el transcurso de los ensayos de entrenamiento. La consecución del criterio preestablecido demuestra que se ha producido el aprendizaje de la ubicación del agujero meta. Si los sujetos no aprenden la ubicación del orificio de objetivo, no hay forma viable de determinar a continuación una estrategia de navegación. Si los animales alcanzan criterio, la sonda de prueba es importante para determinar qué señales son priorizados durante la navegación en el laberinto. Durante el ensayo de investigación, las señales locales y espaciales están en conflicto lo que obliga a un sujeto para priorizar el uso de una sola de señal para la navegación. De este modo, la sonda de prueba es importante para la evaluación de los cuales está siendo retirado del mercado y prioridad durante la navegación laberinto tipo de señal. Debido a la concentración en un entorno espacial vs. locales,es importante para eliminar otras claves posibles que podrían ser utilizados para la navegación; estas señales podrían convertirse en un factor de confusión potencial en el estudio. En los reptiles escamosos, en particular, las señales olfativas juegan un papel importante en la elección de pareja, evitar depredadores, y la ubicación de los productos alimenticios 19. En consecuencia, la eliminación de señales olfativas entre los ensayos es importante para impedir siguiente de señales olfativas mientras que en el laberinto.

Aunque este protocolo funcionó bien con los lagartos del lado-blotched adultos de sexo masculino 13, las modificaciones en el laberinto y el protocolo de probabilidades de producirse cuando se prueba el aprendizaje espacial y la memoria en los lagartos más jóvenes o en diferentes especies (LADAGE, datos no publicados). Por ejemplo, los lagartos de menores (es decir, menores de 9 meses para los lagartos del lado-blotched), especies que saltan, o especies arbóreas pueden tender a huir fuera del laberinto, con poca relación con el descenso en los orificios de gol. En algunos casos, una pared alrededor del laberinto o un laberinto cerrado puede ayudar en circumventing este problema, siempre y cuando las señales espaciales son todavía visibles de la superficie del laberinto. Además, la relevancia ecológica de la tarea debe ser tenido en cuenta a la hora de modificar cualquier tipo de laberinto. lagartos secundarios-manchada, que huyen en las grietas de las rocas y en pequeños agujeros en el suelo, se desempeñan bien en un laberinto de Barnes. Sin embargo, las especies que tienden a permanecer inmóviles no pueden funcionar bien en la tarea del laberinto de Barnes menos expuesto a un factor de motivación (por ejemplo, la depredación intento simulado) para inducir la exploración del laberinto. Del mismo modo, se podrían hacer otras modificaciones para mejorar el rendimiento en la tarea incluyendo orientar el laberinto verticalmente para especies arbóreas, aumentando el diámetro de los orificios para las especies más grandes, y el uso de cueros en lugar de los agujeros para las especies que no descienden en los agujeros. Estudios previos han demostrado que la alteración de atributos laberinto puede crear variación en el rendimiento desde 20 hasta 24; por lo tanto, al hacer modificaciones en el laberinto de Barnes, diferencias en su natural,torio y el comportamiento de la especie de interés deben ser tomados en consideración.

Si bien este protocolo funcionó lo suficientemente bien para sondear el aprendizaje espacial y la memoria en los lagartos del lado-blotched, hubo algunas limitaciones y dificultades de ejecución del protocolo. En primer lugar, los lagartos del lado-blotched hicieron necesario un gran número de ensayos de entrenamiento para cumplir con el criterio, probablemente porque no había introducido motivador que sería fomentar la exploración y escapar del laberinto. Debido a esto, el protocolo tal como está escrita es muy intensiva en tiempo, sobre todo si se compara con el rendimiento de los roedores durante los ensayos de entrenamiento. La introducción de estímulos aversivos para aumentar la motivación para escapar del laberinto puede eludir este problema y reducir el número de ensayos de entrenamiento necesarias para cumplir con el criterio. Además, debido a la escasez de estudios experimentales para probar la memoria espacial y el aprendizaje en los reptiles, este protocolo y modificación laberinto pueden no ser apropiados o serían aplicables,Le para todas las especies. Modificaciones tales como las sugeridas anteriormente pueden ayudar en el diseño de un laberinto y protocolo apropiado para la especie de interés.

El protocolo descrito aquí permite el ensayo experimental de aprendizaje espacial y la memoria en un pequeño lagarto. Mientras que la orientación de reptiles y la navegación se han demostrado en el campo 7,8,25, poco se sabe sobre qué se utilizan las señales y priorizadas durante la navegación. Los pocos estudios experimentales de pruebas para la priorización de referencia durante la navegación en los reptiles se utilizaron diferentes paradigmas y las especies que tiende a impedir la generalización sobre el aprendizaje espacial y la memoria a través de este grupo taxonómico. Sin embargo, la normalización del aparato de ensayo y el protocolo, al menos dentro de una especie y entre los estudios, ayudará en el sondeo de generalizaciones en el aprendizaje espacial y la memoria. Una vez que se ha establecido este fundamento, otras, las aplicaciones más detalladas del protocolo sería apropiado. para instance, introduciendo señales locales más obvias o la disminución de la fiabilidad de un entorno espacial durante el entrenamiento puede inducir a una mayor dependencia de la utilización de las señales locales para la navegación dentro del laberinto. Además, los sexos pueden dar prioridad a las señales de manera diferente, por tanto, la evaluación de las hembras en esta tarea también pueden iluminar interesantes diferencias intersexuales en la priorización de referencia. Las modificaciones de este tipo pueden revelar cómo la prominencia y la estabilidad de las dos claves espaciales y locales pueden modular la priorización de referencia en la memoria y la posterior recuperación y el uso de esas señales durante la navegación.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Barnes maze TSE Systems 302050-BM/M Available from other vendors. Alternatively, a Barnes maze can be constructed from a standard, non-porous round table.
Heat tape Big Apple Pet Supply May also use a small space heater situated on the floor under the maze.
Pet keeper for small animals Petco 1230204 Housing enclosure that can be mounted under the maze.
Nickel plated shelf support pegs Newegg 241941 Pegs attached to underside of maze. Secures enclosure to maze during trials.
LifeCam Studio webcam Microsoft Q2F-00013 Available from other vendors. Other brands of webcams may also be used.
Tracking software Code custom written for Matlab
and the Image Toolbox
Video tracking software. Other tracking software such as VideoMot 2 from TSE Systems can be used.

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References

  1. Adriano, F., Caltagirone, C., Spalletta, G. Hippocampal volume reduction in first-episode and chronic schizophrenia: A review and meta-analysis. Neuroscientist. 18, 180-200 (2012).
  2. Karl, A., Schaefer, M., Malta, L. S., Dorfel, D., Rohleder, N., Werner, A. A meta-analysis of structural brain abnormalities in PTSD. Neurosci. Biobehav. Rev. 30, 1004-1031 (2006).
  3. Shi, F., Liu, B., Zhou, Y., Yu, C., Jiang, T. Hippocampal volume and asymmetry in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Meta-analyses of MRI studies. Hippocampus. 19, 1055-1064 (2009).
  4. Videbech, P., Ravnkilde, B. Hippocampal volume and depression: A meta-analysis of MRI studies. Am. J. Psychiatry. 161, 1957-1966 (2004).
  5. Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci. 87, 521-536 (2010).
  6. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Assessing spatial learning and memory in rodents. ILAR J. 55, 310-332 (2014).
  7. Jenssen, T. A. Spatial awareness by the lizard Anolis Cristatellus: Why should a non-ranging species demonstrate homing behavior. Herpetologica. 58, 364-371 (2002).
  8. Pittman, S. E., Hart, K. M., Cherkiss, M. S., Snow, R. W., Fujisaki, I., Smith, B. J., Mazzotti, F. J., Dorcas, M. E. Homing of invasive Burmese pythons in South Florida: evidence for map and compass senses in snakes. Biol. Lett. 10, (2014).
  9. Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. Spatial and reversal learning in congeneric lizards with different foraging strategies. Anim. Behav. 57, 393-407 (1999).
  10. Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. Effects of medial and dorsal cortex lesions on spatial memory in lizards. Behav. Brain Res. 118, 27-42 (2001).
  11. Holtzman, D. A. From Slither to Hither: Orientation and Spatial Learning in Snakes. Integr. Biol. 1, 81-89 (1998).
  12. Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata. Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).
  13. LaDage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. Spatial memory: are lizards really deficient. Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).
  14. Nobel, D. W. A., Carazo, P., Whiting, M. J. Learning outdoors: male lizards show flexible spatial learning under semi-natural conditions. Biol. Lett. 8, 946-948 (2012).
  15. Foà, A., Basaglia, F., Beltrami, G., Carnacina, M., Moretto, E., Bertolucci, C. Orientation of lizards in a Morris water-maze: roles of the sun compass and the parietal eye. J. Exp. Biol. 212, 2918-2924 (2009).
  16. López, J. C., Vargas, J. P., Gómez, Y., Salas, C. Spatial and non-spatial learning in turtles: the role of medial cortex. Behav. Brain Res. 143, 109-120 (2003).
  17. Petrillo, M., Ritter, C. A., Powers, A. S. A role for acetylcholine in spatial memory in turtles. Physiol. Behav. 56, 135-141 (1994).
  18. Zani, P. A., Jones, T. D., Neuhaus, R. A., Milgrom, J. E. Effect of refuge distance on escape behavior of side-blotched lizards (Uta stansburiana). Can. J. Zool. 87, 407-414 (2009).
  19. Mason, R. T. Reptilian Pheromone. Hormones, Brain, and Behavior: Biology of the Reptilia. Gans, C., Crews, D. , University of Chicago Press. 114-228 (1992).
  20. Crawley, J. N., et al. Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recommendations for molecular studies. Psychopharmacology. 132, 107-124 (1997).
  21. Schellinck, H. M., Cyr, D. P., Brown, R. E. How Many Ways Can Mouse Behavioral Experiments Go Wrong? Confounding Variables in Mouse Models of Neurodegenerative Diseases and How to Control Them. Adv. Stud. Behav. 41, 255-366 (2010).
  22. O'Leary, T. P., Brown, R. E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze. J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).
  23. O'Leary, T. P., Brown, R. E. Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze. Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).
  24. Patil, S. S., Sunyer, B., Höger, H., Lubec, G. Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water maze. Behav. Brain. Res. 198, 58-68 (2009).
  25. Roth, T. C., Krochmal, A. R. The role of age-specific learning and experience for turtles navigating a changing landscape. Curr. Biol. 25, 333-337 (2015).

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LaDage, L. D., Cobb Irvin, T. E., Gould, V. A. Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles. J. Vis. Exp. (119), e55103, doi:10.3791/55103 (2017).

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