Summary
Object anerkjennelse test (ORT) er en enkel og effektiv analyse for å vurdere læring og hukommelse i mus. Metodene som er beskrevet nedenfor.
Abstract
Object anerkjennelse test (ORT) er en brukte atferdsdata analyse for etterforskningen av ulike aspekter av læring og hukommelse i mus. Det er ganske enkel og kan gjennomføres over tre dager: habituering dag, trening og testing dag. Under trening, er musen tillatt å utforske 2 identiske gjenstander. På test-dagen erstattes ett av trening objektene med en ny gjenstand. Fordi mus har en medfødt preferanse for nyheten, hvis musen gjenkjenner kjent objektet, vil det tilbringe mesteparten av sin tid på romanen objektet. På grunn av denne medfødte preferanser er det ikke nødvendig for positiv eller negativ forsterkning eller lang opplæringsplaner. I tillegg kan til ORT også endres for mange programmer. Oppbevaring intervallet kan være forkortet for å undersøke kortsiktige minne, eller forlenget for å undersøke langsiktig hukommelse. Farmakologisk intervensjon kan brukes på ulike tider før trening, etter trening eller før tilbakekalling for å undersøke ulike faser av læring (dvs., oppkjøp, tidlig eller sent konsolidering eller tilbakekalling). Samlet de er en relativt lav-stress, effektiv test for minne i mus, og passer for påvisning av nevropsykologiske endringer etter farmakologiske biologiske og genetiske manipulasjoner.
Introduction
Object anerkjennelse test (ORT), også kjent som roman objektet anerkjennelse test (NOR), er en relativt rask og effektiv måte for å teste ulike faser av læring og hukommelse i mus. Det ble opprinnelig beskrevet av Ennaceur og Harry i 1988 og brukes primært i rotter1; men siden da har det vært er tilpasset for bruk i mus2,3,4,5,6,7. Testen avhengig av så lite som tre økter: en habituering økt, en treningsøkt og en test økt. Visuell utforsking av to identiske gjenstander, innebærer bare mens testen økt innebærer erstatte ett av tidligere utforsket objektene med en ny gjenstand. Fordi gnagere har en medfødt preferanse for nyhet, vil en gnager som husker kjent objektet bruke mer tid på å utforske romanen objektet8,9-7,.
Den største fordelen med ORT over andre gnager minnetester er at den er avhengig av gnagere naturlig proclivity for å utforske nyhet8. Derfor er det ikke nødvendig for mange økter eller noen positiv eller negativ forsterkning å motivere atferd. Dette betyr at det er mye mindre stressende, i forhold til andre tester10,11,12,13,14,15, og krever betydelig mindre tid å kjøre enn andre vanlige hukommelse tester, som Morris vann labyrint eller Barnes labyrint, som begge kan ta opptil en uke eller lenger. Derfor ligner vilkårene i ORT nærmere de som brukes i studerer menneskelig kognisjon, økende økologisk gyldigheten av testen mange andre gnager minnetester. Tilsvarende ORT er en enkel visuell tilbakekalling aktivitet, er blitt med hell for bruk i mange arter, inkludert mennesker og ikke-menneskelige primater, for å vurdere ulike Inter-arter aspekter av deklarativ minne 2,16 ,17. Til slutt, ORT kan enkelt endres for å undersøke ulike faser av læring og hukommelse (dvs., oppkjøp, konsolidering eller tilbakekalling), å vurdere ulike typer minne (f.eks, romlig minne), eller til å vurdere ulike oppbevaring intervaller (dvs., kortsiktige vs langsiktige minne).
Allsidighet av ORT gir en plattform for utallige forskning. Studier kan gjøre bruk av farmakologisk agenter for å forstyrre eller forbedre hukommelsen. Varierende av narkotika administrasjon før eller etter trening eller før testing kan tipset på underliggende nevrale mekanismer som fører til forstyrret eller utvidet minne6,18,19, 20. i en lignende måte, optogenetic teknologi kan være brukt på disse samme ulike tidspunkt for å se på neural aktivisering/hemming som bidrar til de ulike fasene av læring og hukommelse. ORT er også aktuelle vurdere forskjeller i transgene dyr, i lesjon studier, eller i nevrodegenerative modeller eller aldring studier21,22,23,24, 25 , 26 , 27 , 28. tiden mellom trening og testing, kjent som oppbevaring intervallet, kan endres for å vurdere slike endringer på kort og lang sikt minne26. Til slutt, ORT kan brukes som et verktøy til å studere farmakologiske, genetisk og nevrologiske endringer i læring og hukommelse, eller disse verktøyene kan brukes til å studere grunnlaget for læring og hukommelse i ORT.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
alle prosedyrer utført her ble sendt til og godkjent av Animal Care og bruke komité og ble utført følgende NIH retningslinjer.
1. objektmerking og eksperimentelle oppsett
- merke objekter som er forskjellige nok til å lett bli diskriminert av mus, men har en tilsvarende grad av kompleksitet (tekstur, form, farge mønstre og lysstyrke, etc.) for å minimere mulige indusert objektet preferanse som kan påvirke resultatene (se Ennaceur 2010 en omfattende beskrivelse av objekt valg 7).
- Test for medfødte preferanser og diskriminering (se trinn 2 & 3).
- Bruke objekter som musen størrelse eller bare litt større å oppmuntre leting ( figur 1). For å redusere indusert preferanse, sikre at mus er stand til å klatre på både objekter eller verken objektet, om muligheten til å klatre på et objekt kan øke interesse leting (tid brukt bare sitter på et objekt ikke telles mot leting tid.)
- Har minst 2 kopier av hvert objekt. Men for å redusere potensielle lukt bunker under testing, har minst 3 av hvert objekt, duplikater for trening og en for testing.
- Bruke objekter laget av ikke-knuselig materiale, som tap objektets tapkrav å skade under eksperimentering kan forstyrre kontinuitet testing, og forårsake skade til dyret.
- Rengjør objektene før og mellom bruk (70% vol/vol etanol er aktuelle).
- å minimere stress mye lys, bruke diffus, lav belysning, med midten av labyrinten opplyst rundt 20 lux. Bruke en temperatur og fuktighet ligner på vanlige boforhold. Hvis mus blir flyttet fra en bolig-rom til et annet rom for eksperimentet, acclimate mus til deres nye plass til minst 1 h før bruk hver dag.
- Håndtak mus godt før trening. Fordi testen er avhengig av naturlige tendensen til Red å utforske nyhet, redusere noen stress eller angst fra håndtering som kan forstyrre deres ønske om å utforske arena og deretter objekter. Ideelt håndtere mus 1 - 2 ganger / dag for minst 1 min, 1 til 2 uker før testing 15 , 29.
- Viktigste arena, bruke en firkantet kammer (rundt 40 cm x 40 cm x 40 cm) laget av hvite eller svarte, ikke-porøs plast, kontrast til fargen på musen. Alternativt bruke en runde arena ed. spesielt, når du bruker engstelig musene som kan sitte i hjørnene av en firkantet arena, en runde arena kan være å foretrekke å oppmuntre utforskende atferd 18 , 30.
- Treningsdag, plasserer 2 identiske gjenstander på diagonal (dvs. en NW-hjørne og en i hjørnet SE). Hvis objekter er for lys og kan flyttes med musen, kan du feste dem på gulvet. Flyttbare montering putty fungerer godt.
- For testing dag, bruke 3 rd kopi av hvert objekt til å plassere et kjent objekt og ett romanen objekt på samme diagonalt som treningsdag ( figur 2).
- Motvekt bruk av hvert sett med objekter slik at hvert objekt brukes like et kjent objekt og som en roman objekt. Også motvekt plasseringen av romanen objektet til hver av de 4 hjørnene på arenaen. Husk å notere som diagonal brukes til hvilket dyr slik at diagonal brukes ved trening er den samme som brukes ved testing, for hver musen.
- Rengjør apparatet og objekter å fjerne lukt signaler før og mellom bruk (70% vol/vol etanol er aktuelle).
- Plassere kameraet direkte overhead av apparater for optimal visning av letebrønn. Bare bruk programvaren med nese-punktet deteksjon nøyaktig analyse. Hvis bruker programvaren, ta et bakgrunnsbilde med objektene på plass før du starter. Angi området leting å være ca 2-3 cm rundt objektet i programvaren,.
- å redusere eksperimentator forstyrrelser, ta opp rettssaken og score det senere. Blind målscorer eksperimentelle forhold. Hvis manuelt scoring under eksperimentet, sikre at eksperimentator er mer enn 1 meter fra arena, og ikke synlig å musen.
Merk: Helst musen tilbringer sitter på objektet uten aktive vibrissae feiende eller sniffing ikke teller som leting tid. - Definere leting som når musen ' s støy er pekte mot objektet og innen 2-3 cm på objektet, med aktiv vibrissae feiende eller sniffing. Teller ikke helst sitter på objektet uten angivelse av aktiv leting.
2. Nødvendig piloten eksperimenter
- Testing for indusert preferanse
- For habituering, Fjern musen fra buret sitt hjem og plasser den i åpen arena. Tillate musen å fritt utforske for 5 min.
- På treningsdag (T1), sett 2 forskjellige objekter i motsatt kvadranter av apparater, (dvs., NW og SE hjørner). Fjern musen fra buret sitt hjem og plasser det i åpen arena. Tillate gratis leting etter 10 min.
- Beregner diskriminering indeksen. Hvis det finnes ingen indusert innstilling, skal diskriminering indeksen være på eller nær null. Alle objekter som viser preferanse bør ikke brukes for ORT.
- Testing for diskriminering evne til
- For habituering, Fjern musen fra buret sitt hjem og plasser den i åpen arena. Tillate musen å fritt utforske for 5 min.
- På treningsøkten (T1), sett 2 identiske gjenstander i motsatt kvadranter. Plasser musen midt på arenaen og la musen for å utforske for 10 min.
- På Testing Session (T2), sett en av objektet som ble brukt under T1 og ett romanen objekt i motsatt kvadranter (dvs., NW og SE hjørner). Seksti min etter T1, plasserer musen midt på arenaen og tillate gratis leting etter 10 min.
- Beregner diskriminering indeksen. Med 60 min oppbevaring intervaller, diskriminering indeksen skal være over 0,25.
3. Eksperimentelle prosedyren
- habituering
- Fjern musen fra buret sitt hjem og plasser den i den åpne, tom arenaen. Tillate gratis utforskning av arena for 5 min. Når hjem buret er tom, lagre det for bruk som holder bur morgendagen.
- På slutten av 5 minutter, Fjern musen og plasser i en holder buret. Ikke tilbake musen til sin opprinnelige buret, eller dette kan påvirke atferden til de gjenværende mus skal testes.
- Rengjør apparatet mellom mus med 70% vol/vol etanol.
Merk: Under habituering,-angst-lignende oppførsel, kan vurderes ved å beregne tiden i midten (se Prut & Belzung 2003 31). Dette er et nyttig beregning når tiden for T1. Høyere angst mus kan kreve en 10 min økt til minimum leting kriteriet.
- Trening (T1)
- Sett to identiske gjenstander i motsatt kvadranter arenaen (dvs., NE hjørnet og SW hjørne).
- 24 h etter habituering, fjerne musen fra buret sitt hjem og plasser det i midten av arena, like langt fra 2 identiske objects.
- Gir gratis utforske i minst 5 minutter. Hvis bruker en stamme av musene som har lav locomotor eller utforskning aktivitet, (dvs. de fleste mus ikke kommer minst 20 s utforskning av begge objektene etter 5 min, som nevnt i piloten eksperimenter eller litteratur), forlenge prøveperioden til 10 min for alle mikrofon e i kohorten.
- På slutten av rettssaken, fjerne musen og plassere i holder buret. Når hjem buret er tom, lagre det for bruk som holder buret på testing dag.
- Rengjør apparatet og objekter mellom mus med 70% vol/vol etanol.
- Testing (T2)
- Plasser ett objekt brukes under T1 (dvs., kjent objektet) og en roman objekt i motsatt kvadranter arenaen. Bruke de samme stedene som brukes under T1 for hver musen.
- På T1 til T2 intervall velger, fjerne musen fra buret sitt hjem og plasser det i midten arena, like langt fra kjente objektet og romanen objektet.
Merk: Med oppbevaring intervaller på 24 timer, de fleste mus kan ikke å forskjellsbehandle kjent og romanen objektet (vanligvis-0.2 < d2 < 0,2, sammenlignet med en positiv kontrollere 32). Hvis testing for nootropic effekter, kan du bruke dette tidspunkt for å undersøke for minne ekstrautstyr. For å undersøke for minne underskudd, bruke et kortere intervall for oppbevaring av alt mellom 20 min til 4 h, avhengig av belastningen av mus. - Gir gratis leting etter 10 min. På slutten av rettssaken, fjerne musen og plassere i holder buret.
- For både T1 og T2, scorer det første 5 min. Hvis musen ikke oppfyller minimum leting tid 20 s for begge objektene, fortsette scoring forbi 5 min til totalt leting overstiger 20 s.
4. Dataanalyse
- Utelukkelse vilkår
- under begge trening (T1) og testing (T2), beregne totale leting tid for både objekter for hver økt (e1 og e2). De fleste mus skal nå et minimum leting total for begge objektene 20 s av 5 min.
- Utvide T1 og T2 tid til 10 min for stammer mus som har lav leting og ikke oppfyller dette minimum kriteriet av 5 min, observert under pilot tester.
- Score virkemåten for 5 min eller utover 5 min til de når 20 s minimum kriteriet.
- Om mus ikke oppnår 20 s minimum letesjef for begge objektene for både T1 og T2 på 10 min, utelates fra analyse, som det kan bekreftes de brukt nok tid å utforske å lære/diskriminere.
- Absolutt vs Relative analyse
Merk: forskjellige formler for analyse og deres forhold til hverandre kan sees i tabell 1.- Beregn e1 som totalt leting under trening for 2 identiske gjenstander, der a1 og a2 er identiske objektene.
e1 = a1 + a2 - Beregn e2 som totalt leting under testing for kjent objektet (a) og romanen objekt (b).
e2 = a + b - Beregn d1 som bare tiden utforske romanen objektet minus tid utforsking kjent objektet. Absolutt diskriminering mål (d1) tar ikke på grunn av forskjell i leting tid mellom mus eller behandling grupper, men i noen tilfeller kan det være en mer følsomme mål 2.
d1 = b-en - Beregn d2 som tiden utforske romanen objektet minus tiden utforsking kjent objektet delt på totalt leting tid. Mest brukte mål er en relativ diskriminering verdi ofte referert til som diskriminering indeksen (d2), som ikke er påvirket av forskjeller i leting tid. Dette betyr at alle verdier vil falle mellom -1 og + 1.
d2 = d1/e2 - Også beregne anerkjennelse eller preferanse indeks (d3) 3. Dette er tiden utforske romanen objektet delt totaltiden. Dette betyr alle verdiene faller mellom 0 og 1. Det er ofte multiplisert med 100 og brukt som prosentverdi.
d3 = b/e2 * 100
- Beregn e1 som totalt leting under trening for 2 identiske gjenstander, der a1 og a2 er identiske objektene.
- Statistikkanalyse
- bruke mener diskriminering for hver gruppe, bestemme minne ytelsen med veis VARIANSANALYSE. Analyser, gjøre toveis legge hoc sammenligninger med behandlet vs kjøretøy tilstand og positive/negative kontrollgruppe.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
En generell eksperimentelle oppsett for ORT er vist i figur 2. Habituering dag (T0) mus er plassert i Tom arena for 5 min. tjuefire timer senere, mus er tilbake i kammeret med 2 identiske gjenstander og lov til å fritt utforske for opptil 10 min (T1). På testing dag (T2), er mus igjen plassert i arena, men med et kjent objekt og ett romanen objekt, og lov til å utforske for opptil 10 min. Oppbevaring intervallet, kan tiden mellom T1 og T2, endres, avhengig av de endelige målene for eksperimentet. I representant dataene, fordi hemmere forventes å øke minne, er mus testet 24 timer etter T1, en tid i hvor bilen skal behandles mus viser ingen diskriminering.
Fosfodiesterase 2-hemmere har vist seg å forbedre læring og hukommelse i ORT. I forhold til bilen, administrasjon av PDE2 hemmere Bay 60-7550 eller ND7001 betydelig utvidet minne i en doseavhengig måte, når gitt 30 min før trening (T1)6 (tall 3a og 3b). Når det gis på ulike tidspunkt i forhold til trening og testing, øker den PDE2 inhibitor Bay 60-7550 signifikant minnet når gitt 30 min før trening, umiddelbart etter trening, og 30 min før tilbakekalling (tall 4a og 4b ). Dette tyder på at PDE2 hemming forbedrer minne under anskaffelse eller tidlig konsolidering mekanismer og under tilbakekalling6. Musene som brukes i dette eksperimentet var eksperiment naiv mannlige ICR mus, 6-8 ukens gamle.
Når utformingen av forsøket, finnes det en rekke faktorer som må vurderes. Belastningen av musen kan sterkt påvirke både leting tid og oppbevaring intervallet for positiv objektet diskriminering. Sık og kolleger analysert en rekke vanlige belastninger, inkludert C57BL, sveitsiske, BALB/c og 129/Sv mus30. De viste at det er en betydelig forskjell i utforskende totaltiden mellom stammene, med sveitsiske og Balb/c har høyeste utforskende tid og C57BL og 129/sv med lavest utforskende tid. Dette påvirker absolutt diskriminering verdien (d1). I tillegg oppbevaring intervallet viser en betydelig nedgang over tid med 129/Sv mus har lavest d2 verdien av de fire stammene 1t (figur 5). For 129/Sv belastningen, kan det på grunn av deres lave leting og ikke nødvendigvis mangelen på anerkjennelse. Det bør bemerkes at i denne studien, forskerne brukt en kortere T1 og T2 (3 min per prøveversjon), som resulterte i bare to av de fire stammene nå 20 s Minimumstiden leting foreslo her. Dette minimum kriteriet anses ofte minimal mengde tiden det tar å lære og utforske den objekter4. Studien sitert her demonstrerer viktigheten av å ha slike et minimum kriterium.
Figur 1: eksempel objekter for bruk i ORT. Objektene som brukes i Lueptow et al. er ganske enkel, men har noen skille har6. Alle elementene er litt større enn en vanlig mus og kan lett bestiges på. Vist fra venstre til høyre er en opp-ned øl smaker glass, en leketøy byggeblokk med tape for tekstur, en isen pack og en leketøy byggeblokken med en utstående øyne vedlegg. Objekter ble fast til gulvet med flyttbare montering kitte, ikke til å flytte eller tips under leting. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: eksperimentelle oppsett for ORT. ORT foregår over 3 dager. Den første dagen er habituering (T0), der mus tillates å utforske feltet åpen for 5 min. dag 2 er trening (T1), i som musen kan utforske arenaen med 2 identiske gjenstander plassert langs diagonal. Testing (T2) finner sted 24 timer etter T1 (dette oppbevaring intervallet kan bli gjort kortere eller lenger, avhengig av eksperimentelle forhold). Mus kan utforske arenaen med en kjent objektene og ett romanen objekt langs diagonal. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: doseavhengig ekstrautstyr minne i ORT. (en) 607550 og (b) ND7001, forbedret når gitt 30 min før, minne i en dose avhengige måte når gitt, sett av en økning i diskriminering indeksen (d2). Stolper representerer betyr ± S.E.M.; n = 10-18 per gruppe. p = 0,05, * p < 0,05, ** p < 0.01, *** p < 0,001 versus kjøretøy. Dette tallet har blitt kopiert fra Lueptow et al., 20166 med tillatelse fra Springer vitenskap og Business Media. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4: PDE2 hemming under oppkjøpet, tidlig konsolidering eller tilbakekalling betydelig utvidet minne i ORT. (en) Bay 607550 (3 mg/kg) betydelig utvidet minne når gitt 30 min før trening (acquisition). (b) Bay 607550 (3 mg/kg) gitt umiddelbart etter trening (konsolidering) eller 30 min før testing (husker) betydelig forbedret hukommelse, sett av en økning i diskriminering indeksen (d2). Stolpene angir gjennomsnittlig ± S.E.M.; n = 10-18 per gruppe. * p < 0,05, ** p < 0.01, *** p < 0,001 versus kjøretøy. Dette tallet har blitt kopiert fra Lueptow et al., 20166 med tillatelse fra Springer vitenskap og Business Media. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5: Press avhengige forskjeller i minne over oppbevaring intervaller. Ytelsen av C57BL, sveitsiske, BALB/c og 129/Sv mus på relative diskriminering indeksen (d2) i en objektet anerkjennelse oppgave på ulike forsinkelser. Alle stammer diskriminert mellom objekter i intervallet 1-h, men ikke på 4 og 24 h intervallet. Verdiene representerer gjennomsnittet (±S.E.M.). Området mellom de stiplede linjene angir S.E.M.-utvalget av virtuelle (mener: 0, S.E.M.: 0,06). Dette tallet har blitt kopiert fra Şık et al. 200330 med tillatelse fra Elsevier.
| Leting | Diskriminering |
| E1 = a1 + a2 | D1 = b - en |
| E2 = en + b | D2 = d1/e2 |
| D3 = b/e2 * 100 |
Tabell 1: formel for dataanalyse i ORT. E1 er totalt leting tid under trening. a1 og a2 er samtidig hvert identiske objekt under T1. E2 er totalt leting tiden under testing, der en er kjent objektet og b er romanen objektet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ORT er en effektiv og fleksibel metode for å studere læring og hukommelse i mus. Når du setter opp et eksperiment, er det viktig å vurdere en rekke variabler som kan påvirke utfallet. Som omtalt i representant resultatene, påvirker belastningen av musen både leting tid og oppbevaring intervall. En nedgang i leting tid kan forskyve eller maske resulterer i en absolutt diskriminering analyse2,3,5,30,32. Enkelte stammer mus kan ha lavere diskriminering verdier med kortere oppbevaring mellomrom, for eksempel 1 eller 4 h, som kan maskere resultater hvis utkikk minne verdifall. Eventuelt kan noen stammer ha høy diskriminering verdier med lenger oppbevaring mellomrom, for eksempel 24 h, som kan maskere effekter av minne ekstrautstyr4,5,30. I tillegg strain forskjeller er andre biologiske faktorer viktig å vurdere, inkludert alder, kjønn og sykdomstilstander (se referanser for videre lesing20,21,22,23 ,24). Derfor oppbevaring intervallet må vurderes nøye, og en tid-retters analyse er sannsynligvis nødvendig å bestemme det mest passende intervallet. Til slutt, er det også viktig å nøye evaluere objektene som brukes i analysen7. De bør være pre-testet for å utelukke noen objekt foran og alltid brukt i en balansert måte å minimere eventuelle indusert objektet preferanse.
Mens ORT er ganske enkel og rask å bruke, har begrensninger. Fordi det er bare en treningsøkt, er det ikke mulig å analysere potensial forskjeller i frekvensen av læring. Men fordi trening og tilbakekalling er bare én økt, gjør det for å studere enkelte fasene av læring og hukommelse, som konsolidering eller tilbakekalling. I tillegg gruppen størrelsene måtte oppnå statistiske betydning med lated makt pleier å være ganske høy (ofte 15-20 mus/gruppe) og ofte, 2 eller flere mus må være utelukket fordi mangelen på tilstrekkelig leting under T1, T2 eller begge. Men er tiden det tar å gjennomføre analysen ganske kort i forhold til andre tester minne, som gir for høyere gjennomstrømming generelt. I nevrobiologi som ligger under City, i motsetning til noen av de andre testene minne, som kan tilskrives en hjernen regionen tydelig, ORT synes å gjøre bruk av noen områder av hjernen og nevrotransmitter systemer, inkludert hippocampus og perirhinal regioner16,17,33,34,35,36,37,38,39. Dette gjør potensielt vanskelig å tolke, i forhold til underliggende nevrobiologi, men tilbyr også et rikt område av forskning for videre forståelse.
Stund running ORT, kan noen problemer oppstå, for eksempel mangel på leting blant enkelte stammer eller kohorter av mus, en medfødt objektet preferanse resulterer i skjev ytelse, eller mangel på kraft på grunn av en feil valgt tidspunkt. Derfor er det svært viktig å kjøre piloten eksperimenter for å identifisere og korrigere potensielle problemer. Enkelte stammer mus har høyere medfødte nivåer av angst, som potensielt kan påvirke locomotor aktivitet og/eller leting tid. Økende antall eksponeringer eller varigheten av eksponering til arena før kan hjelpe lavere angst og oppmuntre leting30. For en lengre habituering, øke leting til to ganger per dag for 5 min hver gang (6 h intervall) for 3 dager. Hvis mus ikke nådde det minste kriteriet av 10 min, igjen, mus kan være engstelig, i hvilket tilfelle habituering økes tid og/eller håndtering for alle mus. Andre årsaker til angst kan være en stressor i bolig eller i eksperimentell rommet som rettes (støy, lukt, temperatur, belysning, etc.). Hvis stress og angst er utelukket, kanskje mus bare ikke interesse for de valgte objektene, som skiller nye objekter skal brukes. Når vurdere minne svekkelse, hvis kontroll mus ikke innebærer forskjellsbehandling mellom objektene på intervaller, velger du et kortere intervall for oppbevaring. Når vurdere minne ekstrautstyr, hvis kontroll mus er diskriminerende mellom objekter, Velg et lengre intervall for oppbevaring. Hvis bruker pharmacologic agenter med ingen effekt, en gang løpet kan brukes til å fastslå om det er effektivt på et annet stadium av læring (f.eks oppkjøpet, tidlig eller sent konsolidering eller tilbakekalling).
Betydningen av kjører piloten eksperimenter angis ikke over. Uriktig eksperimentell design kan føre til falske positive eller USANN-negative resultater. Hvis mus har en indusert preferanse for et bestemt objekt, vil dette medføre musene bruker mer tid på det foretrukne objektet, helt endre paradigmet og hindre uttrykk for læring eller minne. I tillegg kan enkelte stammer av mus eller mus med visse genetiske mutasjoner har redusert visuelle evner, som potensielt kan påvirke diskriminering evne, uavhengig av kognitiv endringer. Derfor bør mus testes på en kortsiktig tidspunkt (dvs.1 h eller mindre), da deres kognitive evner ville tillate diskriminering.
En vanlig endring i ORT er å bruke en ny plassering, i stedet for en roman objektet. Dette gjør vurdering av romlig avhengige minne. Under T2, istedet for erstatter et kjent objekt med en roman gjenstand, flytte en kjent objektene til en ny plassering i Vikingskipet. Dette krever tillegg av romlige stikkordene rundt arenaen. Enkle, store figurer eller mønstre (f.eks, 8 "x 12" hvite ark med 4" tykke svarte striper, 8" x 12" hvite ark med stor, svart sirkel) skal brukes. Hvis mulig, bruke gardiner for å omgi labyrinten. Gardiner minimere ekstern rom signaler som kan endres i løpet av eksperimentet, og tillater konsekvent, repliserbar plassering av labyrinten signaler. De resterende oppsett og analyse ligner. Alle formler for analyse kan forbli den samme, undertekstingsbehov i tid brukt på det nye stedet for tidsbruk på romanen objektet. Lik ORT, en økning i tiden brukt på objektet i den nye plasseringen i forhold til objektet på samme sted er en indikasjon på minne.
Det er viktig å merke seg at tilgjengelig programvaresystemer ikke er ideell for scoring leting. Først, de krever 3-punkts gjenkjenning (nese, kropp og hale) for å identifisere når nesen er nær objektet, og ikke alle programvarepakker med 3-punkts deteksjon. Andre musnoen ganger sitter på eller nær objektet uten aktivt Utforsker objektet (som angitt av mangel på vibrissae feiende), og programvaren er ikke kunne gjøre slik diskriminering. Derfor er det anbefalt videoer og få dem hånd-scoret av en blendet eksperimentator senere.
Den fremtidige anvendelser av ORT er ganske omfattende. Det er rikelig anledning til å analysere den molekylære cascades og/eller nevrale kretser involvert i ulike faser av læring og hukommelse (f.eks, oppkjøp, tidlig og sent). Det kan også brukes som en skjerm for potensielle nootropic medisiner eller når ser for behandlinger for nevrodegenerative lidelser. Det kan også være nyttig i å identifisere rollen ulike genetiske mutasjoner på læring og hukommelse. På grunn av sin relative brukervennlighet, mangel på stressende forhold for mus og ganske kort analysen lengde, kan det være et robust første identifisere kognitive endringer eller hovedverktøy for analyse. Total, dens potensielle anvendelser er mange.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatteren har ikke noe å avsløre.
Acknowledgments
Arbeid sitert og tidligere utgitt av forfatteren ble støttet av et stipend fra National Institute of Mental Health (MH088480). Forfatteren ønsker å takke sin tidligere mentor, Dr. James O'Donnell for sin støtte i dette prosjektet. Denne publikasjonen er støttet av et stipend fra National Institute of Health (T32 DA007135).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Open Field Box | Panlab/Harvard Apparatus | LE800SC | Available in grey, white, or black |
| ANY-maze | Stoelting Co. | 60000 | Behavior tracking system |
| EthoVisionXT 12 | Noldus | Behavior tracking system; requires 3 point tracking | |
| Video Camera | Any | Video camera should be mounted directly overhead of the apparatus | |
| 70% Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 | Prior to starting testing and in between trials, each object should be carefully cleaned. The floor and walls of the apparatus should also be cleaned. |
References
- Ennaceur, A., Meliani, K. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats III. Spatial vs. non-spatial working memory. Behav. Brain Res. 51 (1), 83-92 (1988).
- Akkerman, S., et al. Object recognition testing: methodological considerations on exploration and discrimination measures. Behav. Brain Res. 232 (2), 335-347 (2012).
- Antunes, M., Biala, G. The novel object recognition memory: neurobiology, test procedure, and its modifications. Cogn. Process. 13 (2), 93-110 (2012).
- Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nat. Protoc. 8 (12), 2531-2537 (2013).
- van Goethem, N. P., et al. Object recognition testing: Rodent species, strains, housing conditions, and estrous cycle. Behav. Brain Res. 232 (2), 323-334 (2012).
- Lueptow, L. M., Zhang, C. -G., O'Donnell, J. M. Cyclic GMP-mediated memory enhancement in the object recognition test by inhibitors of phosphodiesterase-2 in mice. Psychopharmacology (Berl). , (2015).
- Ennaceur, A. One-trial object recognition in rats and mice: Methodological and theoretical issues. Behav. Brain Res. 215 (2), 244-254 (2010).
- Berlyne, D. Novelty and curiosity as determinants of exploratory behavior. Br. J. Psychol. 41 (1-2), 68-80 (1950).
- Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats I. Behavioral-data. Behav. Brain Res. 31 (1), 47-59 (1988).
- Aguilar-Valles, A., et al. Analysis of the stress response in rats trained in the water-maze: differential expression of corticotropin-releasing hormone, CRH-R1, glucocorticoid receptors and brain-derived neurotrophic factor in limbic regions. Neuroendocrinology. 82 (5-6), 306-319 (2005).
- Anisman, H., Hayley, S., Kelly, O., Borowski, T., Merali, Z. Psychogenic, neurogenic, and systemic stressor effects on plasma corticosterone and behavior: Mouse strain-dependent outcomes. Behav. Neurosci. 115 (2), 443-454 (2001).
- Kim, J. J., Diamond, D. M. The stressed hippocampus, synaptic plasticity and lost memories. Nat. Rev. Neurosci. 3 (6), 453-462 (2002).
- Willner, P. Validity, reliability and utility of the chronic mild stress model of depression: a 10 year review and evaluation. Psychopharmacology (Berl). 134, 319-329 (1997).
- Leussis, M. P., Bolivar, V. J. Habituation in rodents: A review of behavior, neurobiology, and genetics. Neurosci. Biobehav. Rev. 30 (7), 1045-1064 (2006).
- Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nat. Methods. 7 (10), 825-826 (2010).
- Dere, E., Huston, J. P., De Souza Silva, M. A. The pharmacology, neuroanatomy and neurogenetics of one-trial object recognition in rodents. Neurosci. Biobehav. Rev. 31, 673-704 (2007).
- Winters, B. D., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Object recognition memory: Neurobiological mechanisms of encoding, consolidation and retrieval. Neurosci. Biobehav. Rev. 32, 1055-1070 (2008).
- Rutten, K., et al. Time-dependent involvement of cAMP and cGMP in consolidation of object memory: studies using selective phosphodiesterase type 2, 4 and 5 inhibitors. Eur. J. Pharmacol. 558 (1-3), 107-112 (2007).
- Prickaerts, J., De Vente, J., Honig, W., Steinbusch, H. W. M., Blokland, A. cGMP, but not cAMP, in rat hippocampus is involved in early stages of object memory consolidation. Eur. J. Pharmacol. 436 (1-2), 83-87 (2002).
- Bertaina-Anglade, V., Enjuanes, E., Morillon, D., Drieu la Rochelle, C. The object recognition task in rats and mice: A simple and rapid model in safety pharmacology to detect amnesic properties of a new chemical entity. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 54 (2), 99-105 (2006).
- Li, S., Wang, C., Wang, W., Dong, H., Hou, P., Tang, Y. Chronic mild stress impairs cognition in mice: From brain homeostasis to behavior. Life Sci. 82 (17), 934-942 (2008).
- Frick, K. M., Gresack, J. E. Sex Differences in the Behavioral Response to Spatial and Object Novelty in Adult C57BL/6 Mice. Behav. Neurosci. 117 (6), 1283-1291 (2003).
- Grayson, B., Leger, M., Piercy, C., Adamson, L., Harte, M., Neill, J. C. Assessment of disease-related cognitive impairments using the novel object recognition (NOR) task in rodents. Behav. Brain Res. 285, 176-193 (2015).
- Tuscher, J. J., Fortress, A. M., Kim, J., Frick, K. M. Regulation of object recognition and object placement by ovarian sex steroid hormones. Behav. Brain Res. 285, 140-157 (2015).
- Balderas, I., Moreno-Castilla, P., Bermudez-Rattoni, F. Dopamine D1 receptor activity modulates object recognition memory consolidation in the perirhinal cortex but not in the hippocampus. Hippocampus. 23 (10), 873-878 (2013).
- Akkerman, S., Blokland, A., Prickaerts, J. Mind the gap: delayed manifestation of long-term object memory improvement by phosphodiesterase inhibitors. Neurobiol. Learn. Mem. 109, 139-143 (2014).
- Domek-Łopacińska, K., Strosznajder, J. B. The effect of selective inhibition of cyclic GMP hydrolyzing phosphodiesterases 2 and 5 on learning and memory processes and nitric oxide synthase activity in brain during aging. Brain Res. 1216, 68-77 (2008).
- Reneerkens, O., et al. Inhibition of phoshodiesterase type 2 or type 10 reverses object memory deficits induced by scopolamine or MK-801. Behav. Brain Res. 236 (1), 16-22 (2013).
- Deacon, R. M. J. Housing, husbandry and handling of rodents for behavioral experiments. Nat. Protoc. 1 (2), 936-946 (2006).
- Şık, A., van Nieuwehuyzen, P., Prickaerts, J., Blokland, A. Performance of different mouse strains in an object recognition task. Behav. Brain Res. 147 (1-2), 49-54 (2003).
- Prut, L., Belzung, C., Rabelias, U. F., Psychobiologie, E. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors a review. Eur. J. Pharmacol. 463, 3-33 (2003).
- Akkerman, S., Prickaerts, J., Steinbusch, H. W. M., Blokland, A. Object recognition testing: statistical considerations. Behav. Brain Res. 232 (2), 317-322 (2012).
- Balderas, I., Rodriguez-Ortiz, C. J., Bermudez-Rattoni, F. Retrieval and reconsolidation of object recognition memory are independent processes in the perirhinal cortex. Neuroscience. 253, 398-405 (2013).
- de curtis, M., Pare, D. The rhinal cortices: a wall of inhibition between the neocortex and the hippocampus. Prog. Neurobiol. 74 (2), 101-110 (2004).
- Brown, M. W., Barker, G. R. I., Aggleton, J. P., Warburton, E. C. What pharmacological interventions indicate concerning the role of the perirhinal cortex in recognition memory. Neuropsychologia. 50 (13), 3122-3140 (2012).
- Moore, S. J., Deshpande, K., Stinnett, G. S., Seasholtz, A. F., Murphy, G. G. Conversion of short-term to long-term memory in the novel object recognition paradigm. Neurobiol. Learn. Mem. 105, 174-185 (2013).
- Suzuki, W. A. The anatomy, physiology and functions of the perirhinal cortex. Curr. Opin. Neurobiol. 6, 179-186 (1996).
- Wan, H., Aggleton, J. P., Brown, M. W. Different contributions of the hippocampus and perirhinal cortex to recognition memory. J. Neurosci. 19 (3), 1142-1148 (1999).
- Warburton, E. C., Brown, M. W. Findings from animals concerning when interactions between perirhinal cortex, hippocampus and medial prefrontal cortex are necessary for recognition memory. Neuropsychologia. 48 (8), 2262-2272 (2010).
