Summary
Nesne tanıma testi (ORT) öğrenme ve hafıza farelerde değerlendirmek için basit ve etkili bir tahlil olduğunu. Yöntemi aşağıda açıklanmıştır.
Abstract
Nesne tanıma testi (ORT) öğrenme ve bellek farelerde çeşitli yönleriyle incelenmesi için yaygın olarak kullanılan bir davranış tahlil olduğunu. ORT oldukça basit ve 3 gün içinde tamamlanabilir: habituation gün, eğitim gün ve test günü. Eğitim sırasında fare 2 aynı nesne keşfetmek için izin verilir. Sınav günü eğitim nesnelerden birini yeni bir nesne ile değiştirilir. Fare tanıdık nesne tanırsa fareler için yenilik, doğuştan gelen bir tercih var. çünkü en-in onun zaman roman nesnede geçireceksiniz. Doğuştan gelen bu tercihi nedeniyle, pozitif veya negatif takviye veya uzun eğitim programları için gerek yoktur. Ayrıca, ORT, çeşitli uygulamalar için değiştirilebilir. Tutma aralığı kısa süreli hafıza incelemek için kısaltılmış veya uzun süreli bellek soruşturma için uzamış. Farmakolojik müdahale, çeşitli zamanlarda öncesi eğitim, eğitim sonra veya geri çekme önce (Yani, satın alma, erken veya geç konsolidasyon veya geri çekme) öğrenme farklı aşamalarında araştırmak için kullanılabilir. Genel olarak, ORT farelerde hafıza için nispeten düşük stres, verimli test ve nöropsikolojik değişiklikleri farmakolojik, biyolojik veya genetik manipülasyon takip tespiti için uygundur.
Introduction
Nesne tanıma testi (ORT), olarak da bilinen roman nesne tanıma testi (NOR), öğrenme ve hafıza, farklı aşamalarını farelerde testleri için nispeten hızlı ve etkili bir yoludur. Bu değerlendirmenin aslı Ennaceur ve Delacour tarafından 1988 yılında açıklanan ve öncelikle fareler1' de kullanılan; Ancak, o zamandan beri başarılı bir şekilde kullanmak için adapte edilmiş fareler2,3,4,5,6,7. Olduğunca az üç seans olarak test kullanır: bir habituation oturum, bir eğitim oturumu ve bir test oturumu. Daha önce keşfedilmiş nesnelerden birini ile yeni bir nesne yerine test oturumu içerir iken eğitim sadece iki özdeş nesnelerinin görsel arama içerir. Kemirgenler yenilik için doğuştan gelen bir tercih var çünkü tanıdık nesne hatırlar bir kemirgen roman nesne7,8,9keşfetmek daha fazla zaman harcamak.
ORT büyük avantajı üzerinden diğer kemirgen bellek testleri kemirgenler doğal meyil yenilik8keşfetmek için yapılmasını gerektirecek ayarlamalardan olduğunu. Bu nedenle, davranış motive etmek için çok sayıda eğitim toplantıları veya herhangi bir pozitif veya negatif takviye için gerek yoktur. Bu ORT diğer testleri10,11göre,12,13,14,15, daha az stresli ve önemli ölçüde gerektirir anlamına gelir sık kullanılan diğer bellek daha çalıştırmak için daha az zaman, Morris su labirent veya hangi bir hafta veya daha uzun sürebilir Barnes labirent gibi test eder. Sonuç olarak, ORT şartları daha yakından insan biliş, ekolojik geçerlilik testi birçok diğer kemirgen bellek testleri üzerinde artan eğitim kullanılan benzer. ORT basit görsel hatırlama görev olduğundan, benzer şekilde, başarılı bir şekilde insan ve insan dışı primatlar, bildirimsel hafıza 2,16 farklı türler arası yönlerini değerlendirmek için de dahil olmak üzere çok sayıda tür kullanmak için adapte edilmiş ,17. Son olarak, ORT kolayca öğrenme ve hafıza (Yani, satın alma, birleştirme veya geri çekme), bellek (örneğin, mekansal hafıza) farklı değerlendirmek veya farklı saklama değerlendirmek için farklı aşamalarını incelemek için değiştirilebilir aralıkları (Yani, kısa vadeli vs uzun süreli bellek).
Ve çok yönlülük ORT, sayısız araştırma uygulamaları için bir platform sağlar. Çalışmalar yapabilirsiniz farmakolojik ajanların ya bozabilir veya bellek geliştirmek için kullanın. İlaç İdaresi önce veya sonra eğitim veya sınama önce zaman değişen ipucu sinirsel yatan yol açan mekanizmalar bozulduğu veya gelişmiş bellek6,18,19, 20. benzer bir şekilde, optogenetic teknolojisi olabilir bunlar kullanılan aynı çeşitli zaman Puan öğrenme ve hafıza, farklı aşamalarını katkıda sinir harekete geçirmek/inhibisyon bakmak için. ORT de farklılıklar Transjenik hayvanlar, lezyon çalışmalarda veya nörodejeneratif modelleri veya yaşlanma çalışmaları21,22,23,24, değerlendirmek için uygundur 25 , 26 , 27 , 28. eğitim ve sınamak, tutma aralığı bilinen arasında zaman kısa ve uzun süreli bellek26bu değişikliklerden herhangi birisini değerlendirmek için değiştirilebilir. Sonuçta, ORT öğrenme ve bellek farmakolojik, genetik ve nörolojik değişiklikleri incelemek için bir araç olarak kullanılabilir veya bu araçları öğrenme ve ORT bellekte çalışma için kullanılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
burada gerçekleştirilen tüm işlemler için sunuldu ve hayvan bakımı tarafından onaylanmış ve Komitesi kullanın ve NIH yönergeleri izleyerek yapılmıştır.
1. nesne seçimi ve deneysel Kur
kolayca fareler tarafından ayrımcılığa için farklı- nesne seçmek ama-si olmak benzer derecede karmaşıklık (doku, şekil, renk desenlendirme ve parlaklık, vb) herhangi bir potansiyeli en aza indirmek için (bkz: Ennaceur 2010 nesne seçim 7 kapsamlı açıklaması için) sonuçları önyargı nesne tercih indüklenen.
- Test doğuştan gelen tercih ve ayrımcılık için (bkz. Adım 2 & 3).
- Fare büyüklüğünde ya da sadece biraz daha büyük arama ( şekil 1) teşvik için nesnelerini kullan. İndüklenen tercih azaltmak için bir nesne üzerinde tırmanmaya yetenek keşif (zaman harcanan sadece bir nesne üzerinde oturan değil doğru keşif zaman sayılır.) ilgi artabilir ama fareler nesneleri veya hiçbir nesne üzerinde tırmanmak mümkün olduğundan emin olun
- En az 2 her nesne kopyaları var. Ancak, potansiyel koku ipuçlarını test sırasında en aza indirmek için en az 3 her nesne, çoğaltmaları eğitim ve sınamak için bir var.
- Sigara bölünemez, bir nesne kaybı deneme sırasında zarar nedeniyle malzemeden nesnelerini kullan test süreklilik ile engel olabilir ve potansiyel hayvana zarar veya yaralanmaya neden.
- Nesneleri önce ve (%70 vol/vol etanol uygundur) kullanımı arasında temizlik iyice.
- Parlak aydınlatma stresinin en aza indirmek, diffüz, düşük aydınlatma, Labirent center ile kullanmak için yaklaşık 20 lux aydınlatılmış. Sıcaklık ve nem normal konut koşullarını için benzer kullanın. Eğer fareler bir konut odadan başka bir odaya deney için taşınmaktadır, fareler için en az 1 her gün kullanım öncesinde s için onların yeni oda alışmana.
- Kolu fareler de eğitim öncesinde. Yenilik keşfetmek için doğal eğilim kemirgenler üzerinde test dayandığı için herhangi bir stres veya kaygı arena ve daha sonra nesneleri keşfetmeye kendi isteği ile girişime neden olabilir işleme azaltmak. İdeal olarak, 1 - 2 kez fareler idare / gün için en az 1 dakika, 15 , 29 test önce 1-2 hafta.
- İçin ana arena, kare bir oda kullanın (yaklaşık 40 cm x 40 cm x 40 cm) beyaz ya da siyah, yapılan olmayan gözenekli plastik, fare rengini tezat. Alternatif olarak, özellikle bir yuvarlak arena ed. kullanın, kare bir arena köşelerinde oturup olabilir endişeli fare kullanırken, yuvarlak bir arena keşif davranış 18 , 30 teşvik etmek için daha uygun olabilir.
- Eğitim gününde çapraz (Yani bir NW köşesinde, diğeri Doğu köşesindeki) 2 aynı nesneleri yerleştirin. Nesneleri çok hafif ve fare ile hareket edebilir, onları yere bağlayın. Macun işleri de montaj kaldırılabilir.
- Gün test etmek için her nesne 3 rd kopyasını bir tanıdık ve bir roman obje üzerinde çapraz eğitim günü ( Şekil 2) olarak eklemenizi sağlar. Böylece her nesne aynı derecede tanıdık bir nesne olarak ve yeni bir nesne olarak kullanılır
- her küme nesnelerin kullanımını dengelemek. Ayrıca, her arena 4 köşe roman nesnenin konumunu dengelemek. Hangi çapraz eğitim gün kullanılan diyagonal test günü, her fare için kullanılan aynıdır için hangi hayvan için kullanılır unutmayın emin olun.
- İyice cihazları ve nesneleri önce ve (%70 vol/vol etanol uygundur) kullanımı arasında koku ipuçları kaldırmak için temiz.
- Kamerası cihazları keşif en iyi görünümü için doğrudan genel gider. Sadece yazılım burun-nokta algılama ile doğru analiz için kullanın. Yazılım kullanıyorsanız, arka plan resmi başlamadan önce yerde nesnelerle yakalamak. Yazılım, yaklaşık 2-3 cm nesnenin çevresinde keşif alanının ayarlı. Deneyci bir girişim, azaltmak için
- deneme kaydetmek ve daha sonra skor. En golcü deneysel koşullar için kör. El ile deneme sırasında puanlama alırsanız deneyci daha--dan 1 metre uzaklıkta ve fare görünür değil olduğundan emin olun.
Not: Fareyi herhangi bir zaman harcıyor nesnenin active vibrissae süpürme veya koklama keşif zamanı sayılmaz olmadan oturan. - Tanımla keşif olarak ne zaman fare ' s gürültü yönelik nesne ve nesne, 2-3 cm içerisinde sivri süpürme veya koklama etkin vibrissae ile. Etkin arama belirtisi olmadan nesne üzerinde oturan herhangi bir zaman sayılmaz.
2. Gerekli Pilot deneyler
- indüklenen tercih için test
- habituation için fareyi ev kendi kafesinden çıkarın ve açık arenanın ortasında yerleştirin. Fare özgürce için 5 dk. keşfetmek için izin
- Üzerinde Training Day (T1), cihazlar, (Yani, NW ve SE köşeler) karşı çeyrek dairelerin içinde 2 farklı nesneleri yerleştirin. Fare ev kendi kafesinden çıkarmak ve açık belgili tanımlık arena ortasında yerleştirin. 10 dakika süreyle ücretsiz keşif izin
- Ayrımcılık endeksi hesaplanır. İndüklenen tercih yok ise ayrımcılık dizin ya da sıfıra yakın olması gerekir. Göster tercihi herhangi bir nesne için ORT kullanılmamalıdır.
- Ayrımcılık yeteneği için test
- habituation için kendi ev kafesinden fare çıkarın ve açık arenanın ortasında yerleştirin. Fare özgürce için 5 dk. keşfetmek için izin
- Üzerinde eğitim oturumu (T1), ters çeyrek dairelerin içinde 2 aynı nesneleri yerleştirin. Fare arena ortasına yerleştirin ve fare için 10 dk. keşfetmek için izin
- Üzerinde test oturumu (T2), bir T1 ve karşı tarafta (yani, NW ve SE köşeler) bir roman nesnesinde sırasında kullanılan nesne yerleştirin. Altmış dakika T1 sonra fareyi arena ortasına yerleştirin ve 10 dakika süreyle ücretsiz keşif izin
- Ayrımcılık endeksi hesaplanır. 60 dk tutma aralığı ayrımcılık dizin 0,25 olmalıdır.
3. Deneysel bir işlem
- Habituation
- fare ev kendi kafesinden çıkarın ve açık, boş arenanın ortasında yerleştirin. Ücretsiz keşif Arena 5 min için izin verir. Eve kafes boş olduğunda, için kullanmak bir holding kafes olarak ertesi gün kaydetmek.
- 5 min sonundaki fareyi kaldırmak ve yerine bir holding kafeste. Fare için orijinal onun kafes döndürmüyor veya bu test edilecek kalan fareler davranışını etkileyebilir.
- İyice temiz %70 vol/vol etanol kullanarak fareler arasında cihaz.
Not: habituation sırasında anksiyete gibi davranış ortasında harcanan süreyi hesaplayarak tespit edilebilir (Prut görmek & Belzung 2003 31). Uzunluğu saat T1 için dikkate alınarak bu yararlı bir ölçümdür. Daha yüksek anksiyete fareler en az arama ölçütü ulaşmak için bir 10 min oturumu gerektirebilir.
- Eğitim (T1)
- (Yani, Kuzey köşesi ve KD köşe) arena karşı çeyrek dairelerin içinde iki özdeş nesneleri yerleştirin.
- 24 h habituation sonra fareyi ev kendi kafesinden çıkarın ve arena, 2 aynı nesneleri eşit uzaklıkta ortasına yerleştirin.
- İzin ver ücretsiz keşif en az 5 dk. Düşük etkinlik, Lokomotor veya keşif olduğu bilinmektedir fareler bir tür kullanıyorsanız (Yani, çoğu fare değil ahiret hayatına 20 s keşif her iki nesnenin en az 5 dk tarafından pilot deneyler veya literatürde belirtildiği gibi), tüm mikrofon için 10 dk deneme uzatmak e kohort.
- Deneme sonunda, fareyi kaldırmak ve yerine holding kafeste. Eve kafes boş olduğunda kullanmak üzere kaydetmek gün sınama holding kafes olarak.
- İyice temiz aparatı ve nesneler arasında %70 vol/vol etanol kullanarak fareler.
- Test (T2)
- T1 sırasında kullanılan bir nesne yere (Yani, tanıdık nesne) ve roman nesnesinde bir Arena ters tarafta. Aynı yerlerde kullanılan T1 sırasında için her fare kullanın.
- , T1 T2 aralığı seçme, ev kendi kafesinden fare çıkarın ve merkezi arenada tanıdık nesne ve roman nesnenin eşit uzaklıkta yerleştirin.
Not: 24 h tutma aralığını çoğu fare arasında tanıdık ve yeni nesneyi ayırt etmek mümkün olmayacaktır (genellikle-0.2 < d2 < 0,2 ile karşılaştırıldığında bir pozitif kontrol 32). Nootropic efektleri için sınama olumlu sonuçlanırsa, bu zaman noktası için bellek donanım soruşturma için kullanın. Bellek açıkları için soruşturma için hiçbir yerde bir daha kısa tutma aralığı kullanmak için fare suşu bağlı olarak 4 h 20 dk arasında. - İzin ver ücretsiz keşif için 10 dak. Duruşma sonunda, fareyi kaldırmak ve yerine holding kafeste.
- T1 ve T2 için ilk 5 dk puan. Fare en az keşif saat 20 karşılamıyor her iki Nesneler için s devam etmek 20 toplam arama aşıyor kadar 5 dk puanlama s.
4. Veri analizi
- Dışlama kriterleri
- her iki sırasında eğitim (T1) ve (T2), sınama hesaplamak her iki nesnenin de toplam keşif süre (e1 ve e2) her oturum için. Farelerin çoğunda en az keşif 20 her iki nesneleri için toplam ulaştırılması gerekmektedir s 5 dk. tarafından
- 10 dk genişletmek T1 ve T2 zaman düşük keşif ve en az bu ölçüt 5 min tarafından pilot test sırasında gözlemlediği gibi uygun olmayan fareler suşları için.
- Puan edinildi davranış 5 min için veya bu 5 dk 20 s en az ölçütü gelinceye.
- Fareler 20 s en az 10 dk ya da T1 veya T2 için her iki nesnenin de keşif ulaşmak olmayan, onlar kullanılmış öğrenmek/ayırımcılık için yeterli zaman keşfetmek teyit edilemez gibi çözümleme dışı bırakmak.
- Mutlak vs göreli analiz
Not: analiz ve birbirleriyle ilişkileri için farklı formüller Tablo 1 ' de görülebilir.- Hesaplama e1 2 aynı nesneler, a1 ve a2 nerede aynı nesneleri için eğitim sırasında toplam keşif seferkiyle.
e1 = a1 + a2
Nesne (b) tanıdık nesneyi (bir) ve roman için sınama sırasında toplam arama süresi olarak - Hesapla e2.
e2 = a + b - Hesapla d1 roman keşfetmek sadece geçirdiğim nesne zaman eksi tanıdık nesnesini keşfetmek geçirdi. Bazı durumlarda, bir daha hassas ölçü 2 olsa mutlak ayrımcılık ölçü (d1) içine keşif zaman hesap farklılıkları fareler veya tedavi arasında gruplar, almaz.
d1 = b-bir - Hesapla d2 zaman eksi roman nesnesini keşfetmek harcanan süre olarak toplam arama zaman bölünmüş tanıdık nesnesini keşfetmek geçirdi. En sık kullanılan ölçü genellikle keşif zaman farklılıkları akıttıkları ayrımcılık dizin (d2), olarak adlandırılan bir göreli ayrımcılık değerdir. Bu tüm değerleri -1 ile + 1 arasında düşecek anlamına gelir.
d2 d1/e2 = - Alternatif olarak, tanıma veya tercih dizin (d3) 3 hesaplayın. Zaman harcanan toplam zaman bölünmüş roman nesnesini keşfetmek bu. Bu tüm değerleri 0 ile 1 arasında düşecek anlamına gelir. Genellikle 100 ile çarpılır ve yüzde değeri olarak kullanılır.
d3 b/e2 = * 100
- Hesaplama e1 2 aynı nesneler, a1 ve a2 nerede aynı nesneleri için eğitim sırasında toplam keşif seferkiyle.
- İstatistiksel analiz
- her grup için ortalama ayrımcılık değerleri kullanarak tek yönlü ANOVA kullanarak bellek performansını belirlemek. Daha fazla çözümleme için iki yönlü hoc sonrası tedavi vs araç durumu ve pozitif/negatif kontrol grubu ile karşılaştırmaları yapmak.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ORT yönelik genel bir deneysel ayarı Şekil 2' de gösterilmiştir. Habituation üzerinde gün (T0) fareler yerleştirilir 5 dk. 24 saat sonra boş arena, fare geri odası 2 aynı nesne ile yerleştirilen ve özgürce 10 dk (T1) keşfetmek için izin. Gün (T2) test, fareler tekrar arenada ama bir tanıdık ve bir roman obje ile yerleştirilen ve 10 dakikaya kadar keşfetmek için izin. Tutma aralığı arasındaki T1 ve T2, zaman, deneme nihai hedeflerine bağlı olarak değiştirilebilir. Temsilcisi verilerde inhibitörleri bellek, geliştirmek için bekleniyor çünkü fareler 24 saat T1, hangi araca tedavi fareler hiçbir ayrımcılık göstermesi gerekir bir süre sonra test edilmektedir.
Fosfodiesteraz 2 inhibitörleri öğrenme ve ORT bellek artırmak için gösterilmiştir. Aracı, karşılaştırıldığında PDE2 inhibitörleri İdaresi Bay 60-7550 veya ND7001 önemli ölçüde bellek 30 (T1)6 (şekil 3a ve 3b) eğitim öncesinde dk zaman verilen bir doz bağımlı şekilde gelişmiş. Farklı noktalarda zaman-eğitim ve test göre yönetilen zaman PDE2 inhibitörü Bay 60-7550 önemli bellek 30 eğitim, eğitim hemen sonra ve geri çekme (4brakamlar 4a ve önce 30 dk önce dk zaman verilen artırır ). Bu PDE2 inhibisyon satın alma ya da erken konsolidasyon mekanizmaları ve geri çekme6sırasında bellek geliştirir göstermektedir. Fareler bu deneyde kullanılan deney saf erkek ICR fareler, 6-8 hafta eski edildi.
Deney tasarımı dikkate alınarak, faktörlerin dikkate alınması gereken vardır. Fare suşu keşif zaman ve tutma aralığı pozitif nesne ayrımcılık için büyük ölçüde etkileyebilir. Sık ve meslektaşları sık kullanılan suşları, C57BL, Swiss, BALB/c ve 129/Sv fareler30da dahil olmak üzere bir dizi analiz. Onlar Swiss ve Balb/c en yüksek keşif zaman ve C57BL ve 129/sv en düşük keşif zamanla sahip suşları arasında anlamlı bir fark toplam araştırmacı zamanında gösterdi. Bu mutlak ayrımcılık değeri (d1) etkiler. Ayrıca, tutma aralığı, zaman içinde önemli bir düşüş gösterir 129/Sv fareler ile dört suşlarının en düşük d2 değeri 1 h (şekil 5) sahip. 129/Sv zorlanma için düşük düzeylerini keşif ve ille tanıma onların eksikliği nedeniyle olabilir. Bu çalışmada, araştırmacılar kısa bir T1 ve T2 (deneme başına 3 dk.), sadece iki 20 s en az süre burada önerilen keşif ulaşan dört suşları sonuçlanan kullanılan belirtmek gerekir. En az bu ölçüt kez öğrenmek ve nesneleri4keşfetmek için gereken en az süreyi olarak kabul edilir. Burada anılan çalışma en az bir ölçüt sahip olmanın önemi gösterir.
Şekil 1: örnek nesneleri kullanmak üzere ORT. Lueptow ve ark. içinde kullanılan nesneleri oldukça basit, ama birkaç ayırt var şekil6. Tüm öğeleri normal bir farenin biraz daha büyüktür ve kolayca üzerinde tırmandı. Soldan sağa bir ters bira tatma cam, bir oyuncak yapı taşı doku için bant ile buz torbası ve oyuncak Yapı taşını çıkıntılı bir göz eki ile gösterilir. Nesneleri yere şekilde değil taşımak veya sondaj sırasında ipucu için çıkarılabilir montaj macun ile sıkışmış edildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: deneysel kurulum için ORT. ORT 3 gün içinde gerçekleşir. Bir fare için 5 dk. 2 gün eğitim (T1), açık alanı keşfetmek için izin habituation (T0), ilk günüm çapraz arena 2 aynı nesne ile keşfetmek için izin fare yerleştirdiği içinde. Test (T2) 24 saat sonra (Bu tutma aralığı daha kısa veya daha uzun, deneysel şartlarına bağlı olarak yapılabilir) T1 gerçekleşir. Fare ile tanıdık nesnelerden birini arena ve köşegen yerleştirilen bir roman nesne keşfetmek için izin verilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: doz bağımlı Enhancement-in bellek içinde ORT. (bir) Bay 607550 ve (b) ND7001, eğitim önce 30 dk zaman verilen verildiğinde, bir doz bağımlı bir şekilde ayrımcılık dizin (d2) bir artış görüldüğü gibi gelişmiş bellek. Çubuklar anlamına gelir ± S.E.M. gösterir; n = 10-18 grup başına. p = 0,05, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 araç karşı. Bu rakam üzerinden Lueptow vd., 20166 Springer bilim ve iş ortamı tür izni ile kopyalanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: PDE2 inhibisyon edinme, erken konsolidasyon veya geri çekme sırasında önemli ölçüde geliştirilmiş bellekte ORT. (bir) Bay 607550 (3 mg/kg) önemli ölçüde geliştirilmiş bellek verilen 30 (edinme) eğitim öncesinde dk zaman. (b) Bay 607550 (3 mg/kg) eğitim (birleştirme) veya (geri çağırma) önemli ölçüde geliştirilmiş test öncesinde 30 dk hemen sonra verilen bellek, ayrımcılık dizin (d2) bir artış görüldüğü gibi. Çubuklar ortalama ± S.E.M. gösterir; n = 10-18 grup başına. * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001 araç karşı. Bu rakam üzerinden Lueptow vd., 20166 Springer bilim ve iş ortamı tür izni ile kopyalanır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: tutma aralıkları arasında gerginlik bellek bağımlı farklılıkları. C57BL, İsviçre, BALB/c ve 129/Sv fareler üzerinde (d2) göreli ayrımcılık dizinde farklı gecikmeler adlı bir nesne tanıma görev performansını. Tüm suşların 1-h aralıklarla ayarlayabilirsiniz, ancak 4 ile 24 s aralığı nesneler arasındaki ayırım. Değerleri ortalama (±S.E.M.) temsil eder. Noktalı çizgiler arasındaki alanı sanal grup S.E.M. aralığını gösterir (yani: 0, S.E.M.: 0.06). Bu rakam Şık ve ark. kopyalandı Elsevier tür izniyle 200330 .
| Keşif | Ayrımcılık |
| E1 = a1 + a2 | D1 = b - bir |
| E2 = bir + b | D2 d1/e2 = |
| D3 b/e2 = * 100 |
Tablo 1: ORT veri analizi için formül. E1 eğitim sırasında toplam arama zamanı geldi. a1 ve a2 sırası her aynı nesnede T1 sırasında. E2 burada bir tanıdık nesnesi, b roman nesne test sırasında toplam arama zamanı.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ORT öğrenme ve bellek farelerde çalışmak için etkin ve esnek bir yöntemdir. Bir deneme oluşturmak ayarlarken, sonucunu etkileyebilecek değişkenlerin sayısını dikkate almak önemlidir. Temsilcisi sonuçları açıklandığı gibi fare suşu her iki arama zaman ve tutma aralığı etkiler. Arama zaman bir düşüş çarpık veya maske bir mutlak ayrımcılık analiz2,3,5,30,32sonuçlar. Fareler belirli suşları sonuçları Eğer bellek bozukluğu için seyir maske 1 veya 4 h gibi daha kısa tutma aralıklarla alt ayrımcılık değerleri içerebilir. Alternatif olarak, bazı suşları bellek geliştirme4,5,30etkilerini maskeleyebilir 24 saat gibi daha uzun saklama aralıklarla yüksek ayrımcılık değerleri içerebilir. Zorlanma yanı sıra, diğer biyolojik faktörler düşünün, yaş, cinsiyet ve hastalık durumlarında (bkz: daha fazla20,21,22,23 okuma için başvurular da dahil olmak üzere önemli farklar ,24). Bu nedenle, tutma aralığı dikkatle düşünülmesi gerekir ve en uygun aralığı belirlemek için büyük olasılıkla gerekli bir zaman ders analizidir. Son olarak, dikkatli bir şekilde tahlil7' kullanılan nesneleri değerlendirmek önemlidir. Onlar herhangi bir nesne tercih ekarte etmek için önceden test edilmiş ve her zaman denge ağırlıklı bir şekilde herhangi bir bağlı nesne tercih en aza indirmek için kullanılır.
ORT ise oldukça basit ve hızlı kullanmak için kısıtlamalar bulunmaktadır. Sadece bir eğitim oturumu olduğundan, potansiyel farkları öğrenme oranı analiz etmek mümkün değildir. Eğitim ve geri çekme tek bir oturum olduğundan, ancak, öğrenme ve hafıza, konsolidasyon veya geri çekme gibi bireysel aşamaları çalışmak için sağlar. Ayrıca, istatistiksel anlamlılık ile uygun güç elde etmek için gerekli grubu boyutları oldukça olmak eğilimindedir yüksek (genellikle 15-20 fare/grup) ve çoğu zaman, 2 veya daha fazla fare gerekir hariç tutulamaz nedeniyle eksikliği yeterli sondaj sırasında T1, T2 veya her ikisi için. Ancak, tahlil uygulamak için gereken süreyi daha yüksek aktarıma genel sağlayan bellek, diğer testlere kıyasla oldukça kısa. ORT, bazı açıkça bir beyin bölgesi için bağlanabilir, bellek diğer testlerin altında yatan Nörobiyoloji açısından ORT yapmak görünüyor birkaç beyin bölgeleri ve Hipokampus ve perirhinal sinir sistemleri kullanımı bölgeler16,17,33,34,35,36,37,38,39. Bu potansiyel olarak temel Nörobiyoloji açısından yorumlamak zor yapar ama aynı zamanda daha fazla anlamak için araştırma zengin bir alanı sunmaktadır.
ORT çalıştırılırken, bazı sorunlar, keşif belirli suşları arasında eksikliği veya fare, tabur gibi çarpık performansı veya bir eksikliği nedeniyle bir yanlış seçilen zaman noktası etkin sonuçlanan bir doğuştan gelen nesne tercih ortaya çıkabilir. Bu nedenle, tanımlamak ve herhangi bir potansiyel düzeltmek için pilot deneyler çalıştırmak çok önemlidir sorunları. Fareler belirli suşları Lokomotor aktivite ve/veya keşif saat etkisi olabilir anksiyete daha yüksek doğuştan gelen seviyeleri var. Arenaya eğitim öncesinde pozlama süresi veya poz sayısı artan daha düşük anksiyete yardım ve keşif30öneririz. Daha uzun bir habituation için günde iki kez 5 min için 3 gün boyunca her zaman (6 h aralığı) keşif artırın. Eğer fareler en az kriteri 10 min tarafından tekrar, fare-ebilmek var olmak endişeli, erişmeye çalıştığınız değil hangi durumda habituation zaman ve/veya işleme tüm fareler için artırılmalıdır. Diğer anksiyete nedenleri konut oda veya ele alınması gereken deneysel odasında bir tetikleyici olabilir (gürültü, kokuları, sıcaklık, ışık, etc.). Stres ve anksiyete ekarte, fareler sadece seçilen nesneleri hangi-meli var olmak kullanılmış durumda yeni nesneler, ilginizi çekebilir değil. Denetim fare seçtiğiniz aralıkta nesneler arasında ayrımcılık değil Eğer bellek bozukluğu, değerlendirirken, bir daha kısa tutma aralığı seçin. Denetim fare nesneler arasında ayrımcılık Eğer bellek geliştirmesini, değerlendirirken, bir daha uzun tutma aralığı seçin. Farmakolojik ajanların etkisi ile kullanıyorsanız, bir zaman ders farklı bir öğrenme aşamasında bu etkili olup olmadığını belirlemek için kullanılabilir (örneğin, edinme, erken veya geç konsolidasyon veya geri çekme).
Pilot deneyler çalıştırmanın önemini üzerinden ifade edemem. Uygunsuz deneysel tasarım yanlış pozitif veya yanlış negatif sonuçlara neden olabilir. Fareler belirli bir nesne için indüklenen bir tercih varsa, bu tercih edilen bu nesne daha fazla zaman harcama, tamamen paradigma değiştirerek ve öğrenme veya bellek ifade önleme fareler neden olur. Ayrıca, fare veya belirli Genetik mutasyonlar ile fareler belirli suşları ayrımcılık yeteneği, bilişsel değişikliklerden bağımsız potansiyel olarak etkileyebilecek görsel yetenekleri azalmış. Bu nedenle, fare bu noktada ayrımcılık bilişsel yetenekleri sağlayacak bir kısa vadeli zaman noktada (Yani, 1 s veya daha az), test edilmelidir.
Bir ortak değişiklik ORT için yeni bir nesne yerine bir roman yerde kullanmaktır. Bu daha fazla dağınık şekilde bağımlı bellek değerlendirmesini sağlar. T2 sırasında tanıdık bir nesne yeni bir nesneyle değiştirmek yerine tanıdık nesnelerden birini arena içinde yeni bir konuma taşıyın. Bu arena etrafında kayma cues eklenmesi gerektirir. Basit, büyük şekiller ve desenler (örneğin, 8 "x 12" beyaz sayfaya 4" kalın siyah çizgiler; 8" x 12" beyaz kağıdın büyük, siyah daire ile) kullanılmalıdır. Mümkünse, perdeleri labirent için kullanılır. Perdeleri deneme ders boyunca değiştirmek ve labirent cues tutarlı, yinelenebilir yerleşimini izin dış Oda İpuçları en aza indirmek. Kalan kurulum ve analiz benzer. Analiz için tüm denklemler, yeni konumda roman nesnede harcanan süre için harcanan süre içinde hastanesinden geçici görevle geldiğinizi aynı kalabilir. ORT, aynı konumda nesneyi yeni konumuna nesnesinde harcanan zaman artış bellek belirtisi benzer.
Şu anda mevcut yazılım sistemleri keşif puanlama için ideal olmayabilir unutmamak gerekir. 3-nokta algılama (burun, vücut ve kuyruk) doğru burun yakın nesne ve tüm yazılım paketleri 3-nokta algılama ile belirlemek için ilk olarak, isterler. İkinci olarak, farelerzaman zaman ya da nesnenin yanına aktif (süpürme vibrissae eksikliği tarafından belirtildiği gibi) nesnesini keşfetmek olmadan oturmak ve yazılımı gibi yaşayabilecekleri yapmak mümkün değildir. Bu nedenle, bu videoları kaydetmek ve onları el attı tarafından kör bir deneyci daha sonra tavsiye edilir.
ORT gelecekteki uygulamalar oldukça kadar ulaşan. Moleküler cascades ve/veya nöro çevrim öğrenme ve hafıza (örneğin, edinme, erken ve geç konsolidasyon) farklı aşamalarında yer incelemek için bol bol fırsat vardır. Ayrıca bir ekran olarak potansiyel nootropic uyuşturucu veya nörodejeneratif hastalıklar için tedavi ararken kullanılabilmesi için. Ayrıca öğrenme ve hafıza üzerinde çeşitli Genetik mutasyonlar rolü teşhis etmek için yararlı olabilir. Kullanım, fareler ve oldukça kısa tahlil uzunluğu, için stresli koşullar eksikliği göreceli kolaylığı nedeniyle bu bilişsel değişiklikler veya çözümleme için birincil araç tanımlama sağlam bir ilk adım olabilir. Genel olarak, olası uygulamaları çoktur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazar ifşa etmek hiçbir şey vardır.
Acknowledgments
Daha önce yazar tarafından yayınlanan ve atıf çalışma bir hibe--dan Ulusal Akıl Sağlığı Enstitüsü (MH088480) tarafından desteklenmiştir. Yazar eski onun akıl hocası Dr. James O'Donnell bu projede verdiği destek için teşekkür etmek istiyorum. Bu yayın bir hibe Ulusal Sağlık Enstitüsü (T32 DA007135) tarafından desteklenmektedir.
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).
