Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

הרומן וראייה ומיקום אובייקט ההתנהגותי בוחן בעכברים על תקציב

Published: November 20, 2018 doi: 10.3791/58593
Automatic Translation
1, 1, 1,2,3
1Department of Psychology, Ohio State University, 2Department of Neuroscience, Ohio State University, 3Center for Chronic Brain Injury, Ohio State University

Summary

כאן אנו מספקים פרוטוקול הכוללת הוראות מקיפה להקמת חסכוני של מיקום אובייקט מאתר ובדיקה אובייקט הרומן זיהוי התנהגותית, לרבות עיצוב, עלות, בניית נדרש ציוד כמו גם ביצוע של בדיקה התנהגותית, איסוף נתונים, ניתוח.

Abstract

בדיקה התנהגותית ethologically הרלוונטי הוא מרכיב קריטי בכל מחקר המשתמשת מודלים העכבר כדי לחקור את ההשפעות קוגניטיבית של שינויים פיזיולוגיים או פתולוגיים שונים. הפעילות מיקום אובייקט (OLT) הפעילות זיהוי האובייקט הרומן (צפונית) שתי פעילויות התנהגותיות יעילות נפוץ כדי לחשוף את תפקוד ואת בריאות יחסית של אזורים ספציפיים במוח המעורבים בזיכרון בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד. בעוד שתי בדיקות אלה לנצל את ההעדפה הטבועה של עכברים החידוש לחשוף זיכרון עבור בעבר נתקל אובייקטים, OLT מוערך בעיקר מרחבי למידה, אשר מסתמכת במידה רבה על פעילות בהיפוקמפוס. צפונית, לעומת זאת, מעריך שאינם מרחבי למידה של זהות האובייקט, הנשענת על מספר אזורים במוח. ששתי הפעילויות דורשות זירה פתוחה-שדה-בדיקות, אובייקטים עם שווה ערך מהותי על עכברים, רמזים סביבתיים מתאימים וציוד הקלטת וידאו ותוכנות. מערכות זמינים מסחרית, בעוד נוח, יכול להיות יקר. כתב יד זה מפרט שיטה פשוטה, חסכונית עבור הגדרת הציוד הנדרש כדי למלא את OLT ואת צפונית ובניית ארנאס. יתר על כן, כתב היד מתאר פרוטוקול הבדיקה יעילה משלבת OLT והן צפונית ומספקת שיטות אופיינית עבור חדרי קירור והקפאה, ניתוח, כמו גם התוצאות נציג. סיומו המוצלח של בדיקות אלו ניתן לספק ערך תובנות פונקצית זיכרון של המערכות השונות של דגם העכבר, להעריך את האזורים עצבית כבסיס לתמוך בפונקציות אלה.

Introduction

מבחנים קוגניטיביים יעילים לבודד ולהעריך את הפונקציה עצבית של אזורים ספציפיים במוח על ידי בחינת התנהגות בסביבה מבוקרת1. בבני אדם, משימות ספציפיות עוצבו כדי להעריך את הביצועים של אזורים במוח יישוב, כגון כרטיס ויסקונסין מיון פעילות הקדם חזיתית הפונקציה או השותפים לזווג למידה במבחן (Cambridge שתלמידים הבדיקה האוטומטית סוללה CANTAB) עבור הפונקציה בהיפוקמפוס2,3. בדיקות אלו נועדו ללמוד את הפונקציות של אזורים ספציפיים במוח אצל בני אדם על-ידי הערכת התנהגויות הנובעות הפעילות העצבית של אזורים אלה. היעד הסופי של המחקר הביו-רפואי ביותר הוא השיפור של בריאות האדם; עם זאת, מחקרים רבים של תפקוד המוח בריאות או מחלה אין אפשרות מבחינה מוסרית לבצע עם משתתפים אנושי. ללימודים שלא יכולים להשתמש המשתתפים אנושי, מכרסמים קטנים כגון עכברים לעיתים קרובות מודל הבחירה. באמצעות העכבר מודלים מאפשר שליטה ישירה מניפולציות ניסיוני כולל שינוי של ביטוי גנים, אינדוקציה של פציעה או אפילו מודולציה של פעילות המעגל באמצעות טכניקות optogenetic. בדיקה התנהגותית של עכברים, בדומה לניסויים בבני-אדם, שמטרתו להעריך את השפעת משתני הניסוי על תפקוד המוח על ידי מדידת התנהגויות המסתמכים על אזורים ספציפיים.

ההיפוקמפוס הוא מבנה חיוני עבור יצירת זיכרון מכרסמים ובני4. ליתר דיוק, ההיפוקמפוס ממלאת תפקיד קריטי זיכרון הצהרתי הכוללים ייצוגים יחסיים, אך זיכרון פרוצדורלי לא הנשענת על המרכזים המוטוריים של המוח4. פונקצית זיכרון hippocampal היה מוקד המחקר על פני שדות רבים של מדעי המוח כי הוא רגיש להפליא ההפרעות. לפליטת שלילית החל מתח ממושך והתיישנות התקפים, שבץ משויכות נזק בהיפוקמפוס5. לעומת זאת, התערבויות חיוביות, כגון אינטראקציה חברתית, העשרת הסביבה הפיזית או פעילות גופנית, לשפר תפקוד בהיפוקמפוס-6,-7,-8. מחקרים מכרסמים עם הבדיקות הנכונות של זיכרון hippocampal יכול לחשוף תובנות המתווכים תאית ומולקולרית של זיכרון, כמו גם את ההשפעות של התערבויות סביבתיים שונים על הפונקציה בהיפוקמפוס.

בחולדות, פותחו מספר בדיקות כדי ללמוד את ההיפוקמפוס תלויי למידה ואת הזיכרון9,10,11. הם באופן כללי נחלקים משימות הדורשות גירוי עם הרגשי הערכי להפיק שינוי בהתנהגות, כמו גם משימות לצייר על ההעדפה מכרסמים לחקור גירויים חדשניים11. לדוגמה, פחד הקשרי מיזוג, זוגות של גירוי לא נעים (רגל הלם) עם ההקשר הסביבתי, ואחר כך בדיקות זיכרון של הקשר על ידי מדידת הנוצרות על-ידי פחד מקפיא התנהגות9,11. מבוך המים מוריס והקובץ המקביל יבש, המבוך בארנס, השתמש חיזוק חיצוני שלילי כדי לקדם למידה מרחבית4,11. בכל מקרה, מכרסמים מבקשים לברוח מן מצב aversive, להיות שקוע במים קרים או חשוף על פלטפורמה ומוארים, בהתאמה. המבוך זרוע רדיאלית, לעומת זאת, מסתמך על חיזוקים חיוביים, כמו חיות להשתמש בהתנהגות הרעיה טבעי בשילוב עם זיכרון מרחבי כדי לאחזר מזון קטנות תגמולים4,11. משימות אלה נמצאים בשימוש נרחב, הניבו למעין ידיעה זיכרון hippocampal. עם זאת, שליליים או חיוביים תגבורת חיצוני או גרימת פחד גירויים כמו הלם להוסיף את המרכיב הרגשי כדי התנהגות אלה בדיקות אשר במקרים מסוימים עשויים להיות לא רצוי. לדוגמה, hippocampi הגבי ו הגחון קשורים עם פונקציות שונות, זיכרון מרחבי לעומת ויסות רגשי, בהתאמה12. בדיקות המסתמכים על תגובה רגשית לגירויים לא ישקפו במדויק זיכרון מרחבי לקוי אם פונקציות הגחון ויסות רגשי בהיפוקמפוס מושפעים גם הם.

OLT היא בדיקה פשוטה ויעילה מספק מידה של זיכרון מרחבית ההיפוקמפוס תלויי13. הפעילות מסתמך על העדפה פנימיים של חיות חידוש ללא חיזוק חיצוני נוסף, יכול ולכן בדרך כלל להימנע מסיבוכים הקשורים עם תגובות רגשיות דיפרנציאלית13. בפרוטוקול הנוכחי עבור OLT מוצג עבור עכברים, אך היא גם יעילה בחולדות אם הממדים של הציוד גדלים בהתאם. הפרוטוקול מורכב הסתגלות עכבר כדי זירה פתוחה-שדה-בדיקות ואז מאפשר לחקור אובייקטים 2 ביחס מרחבי רמזים סביבתיים. העכבר ואז הוסר מן הזירה, במהלך השהיה (המרווח הבין-משפט או האם), אחד מהאובייקטים מועבר. לאחר, תחתום העכבר מופיעה שוב אל הזירה, מותר לחקור בחופשיות. באופן כללי, עכברים מעדיפים החדשנות, אם הם זוכרים את מיקום האובייקטים של החשיפה הראשונית שלהם, הם אבלה יותר זמן לחקור את האובייקט שהועבר. בעלי חיים עם נגעים בהיפוקמפוס בעלי ליקויי למידה מרחבית הקשרית ומדגימים כתוצאה מכך אין העדפה לעצמים המיקום14,15.

OLT ניתן להשתמש בנפרד או במשולב עם מבחן נוסף של זיכרון מצייר על פעילות עצבית מרובות אזורים במוח, הפעילות זיהוי האובייקט הרומן (צפונית). צפונית הוא זהה OLT עד שלב הבדיקה, כאשר אחד מהאובייקטים מוחלף על-ידי אובייקט הרומן במקום מועברים למיקום חדש. כמו במקרה OLT, עכברים עם זיכרון טוב של האובייקטים באופן ספונטני יעדיפו חוקרים את האובייקט הרומן. בניגוד אובייקט מיקום זיכרון, אשר מסתמכת במידה רבה על מצעים בהיפוקמפוס, זיכרון זיהוי האובייקט מופיע להסתמך על מגוון של אזורים במוח, המעורבות של ההיפוקמפוס הוא מעורער. הרבה מחקרים הדו ח כי נגעים בהיפוקמפוס או איון אינן משפיעות על אובייקט הרומן העדפה10,13,16,17, בעוד אחרים למצוא את18,מול19. עם זאת, זה עדיין פעילות נפוץ כדי להעריך את פונקצית זיכרון כללי מכרסמים.

פרוטוקול המובאת כאן מתארת את השלבים מעורב בייזום וביצוע של OLT צפונית, ששניהם להשתמש זירה פתוחה-שדה-בדיקות. ציוד בדיקה התנהגותית זמינים מסחרית ניתן שאבטחה, במיוחד עבור מעבדות קטנות יותר. פרוטוקול זה כולל את העיצוב ואת צעדים פשוטים כדי לבנות ארנאס ללא צורך במיקור חוץ במחיר מינימלי, ללא כלים מיוחדים. יתר על כן, הפרוטוקול מפרט אידיאלי באזור בדיקה התנהגותית, כולל המיקום של ארנס, רמזים הקשריים ומערכת הקלטת וידאו שמגדיר את הבמה עבור יישום של הפרוטוקולים OLT וצפונית. נציג תוצאות מחקרים מוצלח, כמו גם פגומים מוצגים, הדגשת החשיבות של אופטימיזציה של כל החומרים והתהליכים בכל לימוד.

תיאור אפשרות כמות
חלק א': גיליון אקרילי - לבן אטום (0.635 ס"מ על 40 ס"מ x 40.64 ס מ) קצוות מנותבים 2
חלק ב': גיליון אקרילי - לבן אטום (0.635 ס"מ על 40 ס"מ x 41.91 ס"מ) קצוות מנותבים 2
חלק ג': גיליון אקרילי - לבן אטום (0.635 ס"מ 41.91 ס"מ x 41.91 ס"מ) קצוות מנותבים 1
Acryllic מלט (1 pt). נה 1
מד 16 היפו המוליך נה 1
שילוב כיכר נה 1
מצלמת HD נה 1
תוכנה ללכידת וידאו נה 1
כבל USB 2.0 מאריך נה 1
צינור כבלים נה 1

טבלה 1: רשימה מפורטת של חומרים וציוד נדרש לבדיקה התנהגותית.

Protocol

להלן כללי התנהגות אושרה על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) ב אוניברסיטת מדינת אוהיו (אוסו).

1. בניית ארנאס

  1. סדר את החומרים המפורטים בטבלה1: חמישה גיליונות של אקריליק, צמנט אקרילי, 16 G היפו המוליך.
  2. ללבוש ציוד בטיחות המתאים על פי הוראות היצרן, אשר עשויים לכלול העין, עור, סוגים אחרים של הגנה.
  3. הסר את ציפוי מגן הנייר גליונות אקרילי.
  4. יבש מתאים כל החומרים כדי לוודא כי כל הגדלים הנכון (איור 1 א').
  5. להרכיב וטען את המזרק עם צמנט אקרילי.
  6. ליישר האורכי של הקיר החיצוני (חלק ב') עם קצה העליון של הבסיס (חלק ג) ולהבטיח כי הם מאונכים אחד לשני באמצעות ריבוע השילוב או מכונאי.
  7. בעזרת המזרק, להחיל חרוז קטן ויציב של מלט ישירות אל הפינה של שני החלקים להיות חברו.
  8. להחזיק שתי חתיכות (חלקים B ו- C) במקום עד שהם מוגדרים בתחילה (כ- 5 דקות).
    הערה: בדרך כלל, הם יהיו 80% מוקשח בתוך 24 שעות, אך מכלול יכול להמשיך אחרי 5 דקות.
  9. חזור על שלבים 1.5-1.7 עם אחרים הקיר החיצוני (חלק ב') לבסיס אותו.
  10. הקירות הפנימיים שני (חלק א'), אחד בכל פעם, לצרף הבסיס באמצעות צעדים 1.5-1.7.
  11. בנוסף, השתמש במזרק כדי להחיל קטן, חרוז יציב של מלט ישירות אל הפינה עכשיו להיות שהוקמה על ידי הקיר החיצוני (חלק ב') הבתוך קיר (חלק א).
  12. מחזיקים את החתיכות במקומו במשך 5 דקות.
  13. לאחר 24-48 שעות, להמשיך הגדרת סביבת הבדיקות התנהגותית.

2. הגדרת סביבת בדיקה התנהגותית וציוד

  1. המקום רמזים סביבתיים (כמתואר בסעיף הדיון) מול אחד את השני, מול ארנאס באזור הבדיקה (איור 1B).
  2. לארגן ארנאס בדיקות ארבע באופן 2 על 2 או על הריצפה או חסון השולחן המתאים המרחקים בין המקלות ואת המצלמה כדי למקסם את הקלט החזותי העכברים (איור 1B).
  3. ודא לקו הראייה באמצעות מקל מד הרב-שפתי מ בכל קומה ארנה מעל החומה לכיוון הותאם כדי לאשר את המרחקים האלה בין ארנאס הותאם מתאימים.
  4. לקבוע את האורך האופטימלי אופטי המאפשר תיעוד וידיאו של ארנס כל 4 על-ידי התאמת הגובה של המצלמה או גובה השולחן. (איור 1B).
  5. לחבר את המצלמה בכבל מאריך USB.
  6. באמצעות כבל העולם, עובר, עובר על פני התקרה וללכוד את קיר למחשב של הפעלת וידאו תוכנה.
  7. להסתיר את המחשב מאחורי וילון שתפריד העכברים באזור הבדיקה החוקר (איור 1C).
  8. להרכיב כל ארבעת לפחות 3 חפצים שונים, המהווים כ- 2-5 ס מ אורך ורוחב עד 10 ס מ גובה לשימוש עבור בדיקות (איור 1D).

Figure 1
איור 1: הכנה בדיקה התנהגותית- (א) פתח שדה-בדיקות ארנה הרכבה עם חלק א התואם החומה הפנימית, חלק ב' כמו הקיר החיצוני של חלק ג כבסיס. הזירה המוגמר יהיה הקירות החיצוניים שני (ב' חלקים) הפועלות לכל השוליים של הבסיס שני הפנימי קירות (חלקים א) שמתאימים בין קירותיו החיצוניים בקצוות הסמוך של הבסיס (חלק ג). כל הקירות ינוח על גבי הבסיס. (B) סידור נציג של ארנס על שולחן גבוה מ 0.62, רמזים סביבתיים 60 x 90 ס מ, אורות, מצלמה עבור אזור בדיקה המאפשרת לכידתו של כל ארבע זירות בו זמנית. (ג) A וילון מסתיר הנסיין ומערכת המחשב של עכברים במהלך ניסויים. תקורה האורות דלוקים למטרות של לוקח את התמונה הזאת, אבל במהלך הבדיקה, רק מנורות הרצפה דולקים. בנוסף, לאחד רמזים סביבתיים הוסר עבור התמונה הזאת של אזור הבדיקה, אך במהלך הבדיקה, יש רמז הרביעית מול ארנאס, מול הסימן הכל שחור מאחורי השולחן. אובייקט נציג (D) א (ו סרגל עבור קנה מידה) זה מתאים לבדיקה OLT או צפונית עם עכברים אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

  1. אמת אובייקטים אלה.
    1. להשיג מינימום של 8 עכברים פראי-סוג של הנציג מין זן, קבוצת גיל של העכברים ניסיוני שישמש (למשל, 6 עד 9 בת שבוע הנקביים והזכריים C57Bl/6 עכברים).
    2. להתמודד עם עכברים כל מדי יום עבור 1 דקות במשך 3-5 ימים לפני הבדיקה.
    3. חלק עכברים לקבוצות של 4, אם הם לא כבר ביחידים, להעביר אותם לתוך אדם נקי מחזיק כלובים.
    4. להכניס אותם מחדר הבדיקות ולאפשר להם להסתגלות במשך לפחות 30 דקות.
      הערה: נוכחות של הנסיין בחדר למשך 30 דקות האלה תפחית מתח על העכברים במהלך הפעילות, במיוחד אם הנסיין הוא זכר20.
    5. לאחר להתאקלמות נעשית הנסיין ומוכן להתחיל, התחל הקלטת הוידאו.
    6. הנח את העכבר כל מול החומות של פינה אחת של הזירה (נקרא לפינה שחרור) (איור 2 א).
    7. לאפשר העכברים לחקור את ארנס בחופשיות למשך 10 דקות.
    8. לעצור את הקלטת הוידאו.
    9. להחזיר עכברים לכלובים מעצר נקי עבור משך זמן של 20 דקות.
    10. נקי כל ארנס עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות, כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים לפני השימוש הבא.
    11. באמצעות סרט הדבקה דו-צדדי, מוספית 2 אובייקטים שונים ליד 2 פינות-שחרור כזה כי האובייקטים הם ולאזנה ארנה ו ס 6 x 62 מהכותל כל מהפינה הזאת (איור 2B).
    12. . תתחיל להקליט וידאו
    13. הנח את העכבר כל אל מול הקירות בפינה שחרור.
    14. לאפשר עכברים לחקור את ארנה והאובייקטים בחופשיות למשך 10 דקות.
    15. לעצור את הקלטת הוידאו.
    16. המקום עכברים בחזרה בכלובים שלהם מחזיק נקי בשביל משך זמן של 20 דקות.
    17. נקי כל זירות ואובייקטים עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים.
    18. חזור על הכשרה ניסויים עם 2 אובייקטים חדשים מוצמדת באותם מיקומים עד כל האובייקטים (לפחות שלושה חפצים שונים אם ניצוח OLT והן צפונית) נבדקו עם כל עכבר.
    19. לא לכלול אובייקטים לאפשר עכברים לשבת על גבי האובייקט.
    20. לנתח זמן החקירה של כל עכבר עם כל אובייקט לפי שלב 4.
    21. לא לכלול אובייקטים בעלי ערך מהותי חיובית או שלילית.

3. קיום המבחן ההתנהגותי

  1. שבוע לפני בדיקות: להכרות ליחידים ביצוע הבדיקות התנהגותית
    1. להתמודד עם 6 מבוגרים כדי 9 בת שבוע הנקביים והזכריים C57Bl/6 עכברים מדי יום עבור 1 דקות במשך 3-5 ימים לפני הבדיקה.
  2. יום 1: habituation הפעלות
    1. חלק עכברים לקבוצות של 4, אם הם לא כבר ביחידים, להעביר אותם לתוך אדם נקי מחזיק כלובים.
    2. . תביא אותם מחדר הבדיקות ולאפשר להם להתאקלם מחדר הבדיקות במשך לפחות 30 דקות.
      הערה: נוכחות של הנסיין בחדר למשך 30 דקות האלה יפחית את הלחץ על העכברים במהלך הפעילות, במיוחד אם הנסיין הוא זכר20.
  3. לאחר להתאקלמות נעשית הנסיין ומוכן להתחיל, התחל הקלטת הוידאו.
  4. הנח את העכבר כל בזירה (עכבר אחד לאדם ארנה) אל מול הקירות של הפינה שחרור (איור 2 א).
  5. לאפשר העכברים לחקור את ארנס בחופשיות במשך 6 דקות.
  6. לעצור את הקלטת הוידאו.
  7. להחזיר עכברים לכלובים מעצר נקי במהלך מרווח בין משפט (האם).
  8. נקי כל ארנס עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים.
  9. חזור על שלבים 3.3 – 3.9 שני פעמים נוספות עבור סכום כולל של 3 מפגשים habituation עבור כל עכבר.
  10. לחזור עכברים כל הכלובים הביתה.
  11. נקי כל ארנס עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים לפני השימוש למחרת.
  12. יום 2: אימון ניסיון, OLT, צפונית
    הערה: צפונית הוא מבחן אופציונלי.
    1. לאחר 24 שעות, להביא לאותה הקבוצה של עכברים בתוך מחדר הבדיקות, לאפשר להם להתאקלם מחדר הבדיקות במשך לפחות 30 דקות כפי ההפעלות habituation ביום הקודם.
    2. לנהל משפט הדרכה באמצעות אובייקטים 2 הממוקם בזירה (איור 2B).
      1. באמצעות סרט הדבקה דו-צדדי, מוספית אובייקטים 6 x 6 ס מ2 מן 2 פינות-שחרור כזה כי הם נמצאים ולאזנה בזירה.
      2. . תתחיל להקליט וידאו
      3. הנח את העכבר כל אל מול הקירות של הפינה שחרור כפי שנעשה במהלך המפגשים habituation.
      4. לאפשר עכברים לחקור את ארנה והאובייקטים בחופשיות למשך 10 דקות.
      5. לעצור את הקלטת הוידאו.
      6. המקום עכברים בחזרה בכלובים שלהם מחזיק נקי בשביל זה של 20 דקות.
      7. נקי כל זירות ואובייקטים עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים.
    3. לבצע את OLT.
      1. להזיז את אחד מהאובייקטים המשמשים ההכשרה למשפט על פינת-שחרור חדש, ולהצמיד את האובייקט 6 ס מ כל אחד מהקירות מהפינה הזאת עם סרט הדבקה דו-צדדי (איור 2C).
        הערה: האובייקט אחרים צריכים להישאר איפה זה היה במהלך האימון למשפט.
      2. . תתחיל להקליט וידאו
      3. הנח את העכבר כל אל מול הקירות בפינה שחרור.
      4. לאפשר עכברים לחקור את האובייקטים עבור 10 דקות.
      5. לעצור את הקלטת הוידאו.
      6. המקום עכברים בחזרה בכלובים שלהם מחזיק נקי בשביל זה של 20 דקות.
      7. נקי כל זירות ואובייקטים עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים.
    4. לבצע את צפונית.
      1. להחליף את האובייקט לא הועבר במהלך OLT עם חפץ הרומן, ולהצמיד את האובייקט הרומן 6 ס מ בין שתי החומות של הפינה עם סרט הדבקה דו-צדדי (איור דו-ממדי).
      2. . תתחיל להקליט וידאו
      3. הנח את העכבר כל אל מול הקירות בפינה שחרור.
      4. לאפשר עכברים לחקור את האובייקטים עבור 10 דקות.
      5. לעצור את הקלטת הוידאו.
      6. המקום עכברים בחזרה לכלובים שלהם הביתה.
      7. נקי כל זירות ואובייקטים עם מתקן חיות מומלץ ניקוי שיטות כמו ניגוב עם 70% אתנול כדי למזער את חוש הריח רמזים לפני השימוש הבא.

Figure 2
איור 2: ארנה תצורה עבור ניסויים. (א) בשדה פתוח בדיקות ארנה ללא אובייקטים להפעלה habituation. החץ השחור מצביע על פינה שחרור. בפינה הזאת צריכים להיות באותו מיקום יחסית כל בזירה ולהיות עקבית עבור כל עכבר נבדק ועבור כל הנסיונות. (B) למשפט הכשרה, שני עצמים שונים מאובטחים לשדה פתוח ב 6 x 6 ס מן הקירות בהתאמה. (ג) עבור OLT, אובייקט אחד מועבר למיקום חדש, גם 6 x 6 ס מ מן הקירות לא הפינה שחרור. (ד) עבור צפונית, האובייקט שעליו היה נייח ב OLT מוחלף אובייקט הרומן בזמן האובייקט ועבר OLT היא עכשיו אובייקט מוכר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

4. ניתוח נתוני בדיקה התנהגותית

הערה: ניתוח של וידאו אידיאלי להסתיים ב פחות שני ניסויים עצמאי, עיוור.

  1. פתח את קובץ הווידאו.
  2. החל עיגול שקוף המספק שוליים של 2 ס מ סביב כל אובייקט על המסך כדי לקבוע חקירה פעילה. שימוש בתמונת קובץ וידאו עם סרגל להציב זירה לכיול רשת זו.
  3. העכבר בהתנהגות ולהקליט את הזמנים שהעכבר הוא פעיל בחקירת האובייקט, אשר מורכב של האף שלה מכוונים את האובייקט במרחק מרבי של 2 ס מ מאותו האובייקט.
    1. שיא חותמת הזמן העכבר מתחיל לחקור אובייקט ואת חותמת הזמן כשהוא עוצר חוקרים אותו אובייקט.
    2. חזור על הפעולה עבור שני אובייקטים בזירה עבור משך הזמן של המשפט.
    3. חישוב הזמן המצטבר שהעכבר חקרה כל אובייקט על-ידי חיסור שעת ההתחלה מרגע העצירה עבור כל מופע של אובייקט החקירה, והוספת כל הערכים האלה.
  4. לחשב את אחוז הזמן הכולל החקירה או מדד אפליה עם הנוסחאות הבאות:
    1. לחשב את אחוז זמן החקירה סה כ =
      Equation 1
      הערה: ערך מעל 50% מציין חקירה גדולה יותר של המיקום או האובייקט.
    2. חישוב מדד אפליה =
      Equation 2
      הערה: ערך חיובי מציין עוד פעם חוקרים את האובייקט הרומן. אינדקס אפליה של אפס מציין זמן שווה בילה עם שני העצמים.
  5. לייצג בצורה גרפית תוצאות וניתוחים סטטיסטיים מלאה באמצעות מבחן t או ANOVA בהתאם למספר קבוצות נערכת השוואה.

Representative Results

איור 3 מספק דוגמאות של תוצאות חיוביות ושליליות טיפוסי שהושג עם זכר ונקבה עכברים C57Bl/6 למבוגרים באמצעות זה פרוטוקול6. פרשנות של OLT ונתונים צפונית תמיד חל על הנתונים צבירה של קבוצה (ראה דיון להלן). זמן החקירה עכבר אחת לא יכולה להתפרש זיכרון או מחסור בזיכרון. עם זאת, הביצועים של קבוצה של עכברים (כלומר., דגימות מרובים) ניתן להשוואה לקבוצות אחרות או על הרמות הזדמנות קבוע באמצעות בדיקות סטטיסטיות. במהלך משפט אופייני הכשרה, קבוצות של עכברים אינם מראים העדפה משמעותית בממוצע של אחד משני האובייקטים כפי שהם נמצאים באותה מידה הרומן אין כל ערך חיובית או שלילית מיסודה העכברים (איור 3A ו- 3B). אם הנתונים צבירה של קבוצה של עכברים מראים העדפה משמעותית עבור אובייקט אחד על פני האחר במהלך האימון, אובייקטים אלה אין להשתמש בגלל ההעדפה/סלידה הגלום הזה וחיסול תוצאות המשפטים הבאים. בנוסף, הזמן החקירה הכולל של העכברים לעמוד ברמה מינימלית (קבע באופן מסורתי בגיל 20 שניות21), יש להשוות כדי להבטיח כי אין שום הבדל בסיסי בחקירת שעשויים להשפיע על בדיקות עוקבות של זיכרון.

במהלך OLT, זיכרון עבור מיקום אובייקט משתקף על ידי עכברים מבלה בממוצע באופן משמעותי יותר מ 50% מהזמן החקירה הכולל עם האובייקט עבר (איור 3 א). אם בתקופת החקירה הכולל העכברים בודדים להשתנות במידה רבה, התוצאות הן יותר מתוארים בתור אינדקס אפליה עבור האובייקטים (איור 3B). העלייה המשמעותית באינדקס אפליה הממוצע ב- 3B איור מציין כי העכברים מבלה יותר זמן עם האובייקט, אחרי זה עבר. אם למדוד על ידי הגדלת אחוז הזמן או אפליה אינדקס, העלייה בחקירה של אובייקט לאחר העברתו מרמז כי העכברים זוכר היכן האובייקט היה ממוקם במהלך האימון.

המשפט האחרון של פרוטוקול זה מעריך זיכרון זיהוי האובייקט. דוגמה מייצגת עם קבוצה אחת של עכברים מדגים אחוז ממוצע גבוה יותר של זמן החקירה (איור 3C) כמו גם אינדקס אפליה חיובית (איור 3D) לעומת הערכים בקרה קבועה של 50% ו- 0, בהתאמה. כמו עם הנתונים OLT, אם יש השתנות משמעותי בזמן החקירה הכולל בין עכברים בודדים, אפליה האינדקס הוא ככל הנראה השיטה טובה יותר להמחיש נתונים אלה. איור 3E מראה דוגמה של השוואה 2-הקבוצה את צפונית, כמה סיבוכים סטטיסטי שעשויות להתרחש המבחנים האלה (ראה דיון). בעוד אחד-sample t מבחן עבור קבוצה B מראה החקירה באופן משמעותי מעל 50%, אותו מבחן עבור קבוצת A אינו. ממצא זה לא אומר כי A ו- B הם שונים אחד מהשני. כדי לקבוע את ההבדלים קבוצה, נפרדים שני מדגמים שאינם פרמטרי מאן-ויטני מבחן השוואה בין קבוצות B A חייב להתבצע. מבחן מאן-ויטני-פרמטרית שני מדגמים של נתונים אלה קבוצה ייצוגית מראה הבדל משמעותי (p = 0.66) בין שתי הקבוצות באחוזים של הרומן אובייקט החקירה זמן.

שני OLT ואת צפונית רגישים מאוד הערך הפנימי של אובייקטים, בדיקה יסודית של אובייקט שקילות הוא הכרחי כדי להבטיח כי יש הטייה מהותי זה יכול לבלבל את התוצאות. איור 3F ו- 3g להראות דוגמה של הבחירה בעצם לא הולמת. ב מבחן פיילוט עם גודל דגימה של 4, עכברים הראה מגמת מבלה פחות מ 50% מהזמן חקירה עם אובייקט A כאשר מזווגים נגד אובייקט B (איור 3F). כאשר אובייקטים אלה שימשו ואז צפונית עם אובייקט האובייקט הרומן ואת גודל מדגם גדול של 16, עכברים בילה משמעותית פחות מ 50% מהזמן חקירה עם אובייקט (איור 3G). סלידה זו אל האובייקט הרומן הוא קל לזיהוי כאן כמו פגם טכני לניסוי, מדגימה מדוע בדיקות פיילוט של אובייקטים עבור העדפה מובנית/סלידה הוא חיוני.

Figure 3
איור 3: נתוני בדיקה התנהגותית עם עכברים C57Bl/6 מבוגרים פראי סוג. (א) השוואה של אחוז החקירה סה כ זמן של האובייקט שהועברו במהלך האימון במשפט נגד OLT מראה עלייה משמעותית בחקירה, אחרי האובייקט עברה. 0.0001 < p, t-test מזווג. תוצאות נציג (B) עבור אובייקט הועברו לחקירה במהלך אימון והתנסות OLT מוצג בעל אינדקס אפליה להראות באופן דומה עלייה משמעותית בחקירה של האובייקט לאחר העברתו. 0.0001 < p, t-test מזווג. (ג) זמן החקירה הכולל אחוז של אובייקט הרומן בצפונית מראה העדפה משמעותית על חקירת האובייקט הרומן. * * p = 0.0024, אחד-sample t-test vs. 50%. (ד) נציג תוצאות עבור הרומן אובייקט החקירה צפונית שיוצג מאינדקס אפליה באופן דומה מראים העדפה על חקירת האובייקט הרומן. * * p = 0.0024, אחד-sample t-test לעומת 0. (E) נציג תוצאות ניתוח צפונית מעורבים שתי קבוצות של עכברים. קבוצת B משתנה באופן משמעותי מ- 50% על ידי אחד-sample t-test (* * p = 0.0024), אך אינה קבוצה A (p = 0.5837). ניתוח נפרד, כדי להשוות בין קבוצות, מבחן מאן-ויטני שני מדגמים משמש בגלל גודל קבוצה לא אחידה, והוא נמצא הבדל משמעותי בחקירה (p = 0.66, ns). פעם באחוזים (F) עם אובייקט במהלך ניסויים אימות גודל מדגם קטן מראה מגמת בסלידה לעצם. p = 0.2159, אחד-sample t-test. (G) עם מידה מדגם גדול יותר, האובייקט (נ) לשמש אובייקט הרומן ב צפונית, סלידה משמעותית האובייקט נמצא, למרות שזה החפץ הרומן. * p = 0.0270, אחד-sample t-test. זוהי דוגמה של כשל טכני בבחירת אובייקט. הנתונים מוצגים אומר ± נתונים ב- SEM של לוחות C-E מותאמים מן הפרסום הקודם6. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Discussion

פרוטוקול זה מספק שיטה חסכונית לנהל מיקום אובייקט והכרה אובייקט הרומן ההתנהגותי בוחן בעכברים. בדיקות אלה מאפשרים הערכת פונקציה בהיפוקמפוס, כמו גם פונקציה של אזורים קורטיקליים אחרים, כגון קליפת המוח הקדם חזיתית, מעורב זיהוי האובייקט10. OLT צפונית יש את היתרון של הימנעות גירויים עם הערכי רגשית חזקה הנדרשים עבור מבוך המים מוריס, פחד הקשרי מיזוג, בארנס מבוך או מבוך זרוע רדיאלית. הם גם מונעים את הצורך מניעת מזון כנדרש על המבוך הזרוע החישור. יתר על כן, פרוטוקול זה מתאר הליך הבדיקה יומיים פשוט לא דורשת ציוד מקיף או מסובך עבור ביצוע או ניתוח. חיסרון אחד של משימות אלה היא כי הם אינם מאפשרים אמצעים של למידה או רכישה. הבדל של חידוש החקירה יכול להיות בגלל עניים למידה אודות אובייקטים במהלך אימון, עניים זיכרון עבור מה. שלמדנו או שניהם. משך הזמן הכולל לחקור אובייקטים הוא אמצעי חשוב עבור פסק-הדין החוצה כל ההבדלים הטבועים חקר לכונן, אבל הוא לא מדד של למידה. אם אמצעים של למידה חשובים עבור שאלה ניסיוני, מבוך מים, מבוך בארנס, או מבוך זרוע רדיאלית כנראה תהיה עדיפה.

מותאם אישית בניית ארנאס התנהגותית יש פוטנציאל לחסוך מאות דולרים ולהביא אובייקט בדיקות בהישג הפיננסי של מגוון רחב של מעבדות. פרוטוקול זה מבטל מכשולים רבים, מייעלת את התהליך של ייצור כדי להפוך ארנה באתר בנייה יותר נגיש מדענים ללא הדרכה מיוחדות אקריליים. חשוב לציין כי רכישת גליונות אקרילי צבעוני בעלי ניגודיות עם העכברים, אקריליק לבן עבור עכברים שחורים ו אקריליק שחור עבור עכברים לבנים, יקל על רכישת נתונים וניתוח, במיוחד בעת שימוש זמינים מסחרית ניתוח תוכנה. הזמנת גזור גודל סדינים עם "לנתב קצוות" מבטלת את הצורך טבלה ראיתי (טבלה 1), שימוש בחומר צמנטי אקרילי מסיר את הצורך לקדוח חורים פיילוט countersink. דופק מהדקים, קידוח ו גזירה אקרילי לעיתים קרובות גורם זה הפסקה, צ'יפ, קראק עקב טבעה שביר. שכן הבטון הוא הממס, זה יזרום לתוך האזור להיות חברו, המסת ו ריכוך כלשהו אקריליק היא נתקלת. לכן, זה לא צריך להיות מוחל על כל חתיכה בנפרד כאילו היה דבק מסורתיים. שלא כמו דבק, הבטון לא ממלאים רווחים שליליים או לדבוק משטחים. . זה הסיבה העיקרית להורות "קצוות מנותבים" כמו זה יבטיח עם קצוות חלקים ושטוחים, יצירת קשר הרבה יותר טוב כאשר הבטון מתייבש, זה מתאחד את שני גליונות אקרילי לתוך חתיכה אחת בתהליך הנקרא "ריתוך ממס". . כמו מתכת ריתוך, המוצר המוגמר חתיכה אחת, אך האזור מרותך תמיד יישאר המיקום החלשה. ככזה, ברגע ארנאס נמצאים בשימוש, להקפיד כדי למנוע השפעה ישירה או לחץ קיצוניים-junctures האלה.

פרוטוקול זה גם מראה כיצד להגדיר 4 זירות לבדיקה בו זמנית של עד 4 עכברים (איור 1 ואיור 2). קירות אטומים ארנאס מונעת עכברים לראות אחד את השני במהלך הבדיקה, אבל יש עדיין אפשרות הגורמת יש עכברים אחרים בחדר ריח או הסחות דעת רעש עלול לפגום בדיקות. Habituation משפטי מפורט כאן יכולים לסייע בהקלת חשש זה, כמו עכברים נחשפים לתנאי חדר רב בעלי חיים לפני בדיקה התנהגותית. עם זאת, אם הסחות דעת עכברים או הנסיין אחרים רעש המשויכים טיפול עכברים אחרים היא דאגה חזקה, בזירה אחת עם עכבר אחד יכול לשמש, כמו גם, למרות יגדיל את הזמן הנדרש כדי להשלים את OLT ואת צפונית עם עכברים מרובים. יותר מ-4 זירות תיאורטית יכול לשמש גם כן, אבל רוב המצלמות אין מספיק רחב שדה מבט להראות הרבה ארנס עם רזולוציה טובה.

הממדים ואת המרחקים מסופקים להלן הנחיות כלליות בדיקה התנהגותית העכבר בחדר בדיקות טיפוסי זה 16 x 16 x m 163 ממדים (איור 1B וג 1). הגדרת של רמזים סביבתיים המתאימים, ארנס וציוד הקלטת וידאו חייב להיות אופטימיזציה עבור כל סביבה. רמזים יכולה להיות מורכבת צורות גדולות או דפוסים (בדרך כלל שחור ולבן) המאפשרים עכברים במרחב בנקודות־ציון במהלך OLT. במקום הצבת רמזים במקומות שונים אחד מול השני, רמזים יכול גם להיות מותקן לקירות של אזור הבדיקה. פרוטוקול זה ממליצה חלוקת מחדר הבדיקות וילון כדי להסתיר את חוקר והמחשב במהלך בדיקה התנהגותית. במהלך כל habituation, מרווחי זמן בין משפט, וניסויים פעילים, חוקרים יש לסגור את הוילון כדי להפריד את עצמם מן האזור הבדיקה. אם זו אינה מעשית, המחשב יכול להישאר על רקע העכברים, אבל החוקר חייב להזיז מחוץ לתצוגה במהלך הפעילות. אם החוקר, העכברים עלולים לנסות להסתמך על אותה או אותו בתור רמז מרחבית.

יש לבצע בדיקה התנהגותית כל בסביבת טמפרטורה, לחות-מבוקרת עם תאורה עמומה, אבל גם בסביבות 310 לאקס, רמזים מינימלי מיותר קול או חזק סביבתיים ריח, כגון בשמים על ניסויים. בין כל יום משפט, בדיקה, כל זירות והאובייקטים שצריך לנקות עם מתקן חיות מומלץ שיטות עיקור כגון ניגוב עם 70% אתנול או אקונומיקה לא מבושם מגבונים כדי למזער את חוש הריח רמזים. אם נעשה שימוש חיטוי כימי, שטיפה סופית עם 70% אתנול מומלץ מכיוון חיטוי כימיים רבים יכול להיות מעצבן לרגליים החיה.  כמו עם כל משימה התנהגותית, טיפול עכברים במשך כמה ימים לפני הבדיקה יש צורך להכיר אותם אנשים אשר יהיה מבצע את OLT צפונית להפחית את הלחץ במהלך הבדיקה20,22. כמו עכברים יכולים לחוות כהתקפת עקב לא מוכרים ליחידים בקרבת אזור הבדיקה, מומלץ גם כי כל הבדיקות התנהגותית להסתיים ב אותם והתקוות. פרמטרים ותנאים בדיקה מפורטת של פרוטוקול זה מוטבו 6 9 בת שבוע למבוגרים C57Bl/6 לעכברים, תהיה שימושית חושפים ליקויי הזיכרון בעקבות פציעה בקבוצת גיל זו או ליקויי הזיכרון בשל גיל עצמו בעכברים בוגרים. אם המטרה היא לבחון לשיפור הזיכרון בעכברים צעירים, תחתום יותר ועד 1 יום 1 שעה יהיה מתאים יותר להימנע אפקטים התקרה על הביצועים בגירסה תחתום 20 דקות יותר קל. אכן, זה יכול לנוע בין 5 דקות (עבור החזרה מיידית) עד מספר שעות או ימים (על הזיכרונות מרחוק), בהתאם לצרכים הספציפיים של הניסוי וללחצים והגילים של העכברים. חשוב, ללא תלות, כל זה צריך להיות עקבי בין ההפעלות בניסוי. זנים שונים של הגילאים של עכברים התערוכה הבדלי התנהגות ולמידה, התזמון עבור כל משפט וכל מרווח, בדיקת אזור סידור, וגם האובייקטים המשמשים ניתן לשנות בהתאם זן מסוים של עכברים, גילם את הפגיעה ספציפי / מחלה/התערבות דגם נבדק9,21,23,25.

בעוד התלות בהיפוקמפוס של זיכרון מרחבי הפונקציות נבדק ב OLT ומבוססת, צפונית יכול או לא יכול להסתמך על ההיפוקמפוס. פרשנות של נתונים מ צפונית צריך לקחת את הקונה לחשבון. המשתנים הקובע, עבור ההיפוקמפוס מעורב בזיכרון זיהוי האובייקט לא מסכימים על עדיין, אך יכול לכלול תחתום אורך או saliency של רמזים המרחבי18. ראוי לציין, פרוטוקול הציג משתמש OLT המרחבי לפני צפונית, אשר ייתכן הטיה עכברים לכיוון באמצעות תהליכים בהיפוקמפוס צפונית. לכן, חשוב לציין כי הצו יכול להיות הפוך, או כל פעילות יכול לפעול באופן עצמאי, בהתאם לצרכים ושאלות של ניסויים.

עצם הבחירה היא היבט חשוב של22,OLT והן צפונית24. אידיאלי חפצים כבדים מספיק לא להיות בקלות שנעקרו על ידי עכבר, עשוי מחומר, כמו זכוכית או מתכת, עכבר לא יכול לגרום נזק על ידי לעיסה או גירוד. עץ, קצף או אובייקטים פלסטיק רך אינם מתאימים כפי שהם הפאלונים מעוותים בקלות קשה לשמור ללא ריח. יתר על כן, האובייקטים המשמשים הניסויים צריכים להיות דומה יחסית, גודל, מרקם, ריח, חומר. איור 1D נותן דוגמא של אובייקט המתאים שיכול לשמש. זה פיגארין מפלסטיק כתום של. בחורה מלא בחול לתת לזה משקל מספיק, אטום כדי למנוע דליפה של ניקיון ריאגנטים או סוכנים אחרים הגורמים ריח. בגלל הצורה של העליון, עכברים הם מסוגלים לטפס מעל או לשבת על אובייקט זה. עבור OLT או צפונית, אובייקט זה הטוב מזווג עם אובייקט אחר של גודל, משקל, חומר, צבע ומורכבות, כגון דמות פלסטיק דומה של ארנבת. כדי להבטיח כי אובייקט החקירה באמת משקפת את העדפותיך עבור חידוש, כל האובייקטים יש לאמת עבור שווה ערך מהותי עם מינימום של 8 עכברים בנימה זו, סקס, וגילו של קבוצת הניסוי כמו שתואר בסעיף 2.9 של הפרוטוקול. בנוסף, צריך להיות אקראי האובייקטים במונחים של איזה אובייקט הוא האובייקט הרומן או שהועברו בין עכברים באותו מחקר כדי להבטיח המשך הגלום מאפייני האובייקטים לא משפיעים על העדפה. מיקום אובייקט יכול להשפיע באופן משמעותי על ההצלחה או הכישלון של OLT, צפונית. אובייקטים חייב להיות counterbalanced ארנאס ולא להיות קרובים מדי לחומות. פינת צפוף על-ידי אובייקט הוא מקום אטרקטיבי עבור עכברים להסתיר, זה וחיסול אמצעי חקירה.

תנאי חשוב איסוף נתונים מגדיר "חקירה פעילה", כאשר עכבר עוסקת אובייקט עם האף שלה מכוונים את האובייקט במרחק של לא יותר מ- 2 ס מ משם. עכבר מעל החלק העליון של האובייקט או שיביטו מעבר האובייקט אינו זכאי כמו חקירה פעילה. יתר על כן, מאז OLT ואת צפונית תלויים עכבר לזכור את מיקום מרחבי או תכונות בפועל של האובייקט, חייב להיות מספיק מחקר אלה במהלך אימון. לפיכך, החוקר חייב להגדיר זמן החקירה מינימום, לא לכלול כל הנבדקים שאינם עומדים ברמה בסיסית כזו של החקירה, להגדיר באופן מסורתי בגיל 20 שניות21.

כימות של אובייקט החקירה זמן יכול להתבצע בדרכים שונות, עם או בלי ניתוח יקר תוכנה. אם ניקוד ידני, כפי שמתואר כאן, איסוף הנתונים המקיף ביותר יכולה להיות מושגת על ידי הקלטה חותמות הזמן על הוידאו כאשר העכבר חוקר את האובייקט. הקלטה ההפעלה והעצירה של אובייקט החקירה במהלך שלוש בודדים יוצר יומן קבוע של חותמות זמן לא משוחד ומקל החישוב הידנית מדויק של נתונים לעומת שיטות אלטרנטיביות כגון שימוש בסטופר כדי additively להקליט את הזמן הכולל שעכבר חוקר כל אובייקט.

חבילות תוכנה מסחרית זמינים גם עבור ניקוד אובייקט החקירה. תוכנה זמינים מסחרית יכול לספק שפע של נתונים מעבר היד ניקוד הנתונים שתוארו כאן, כולל המרחק הכולל נסע, כמות הזמן המושקע באזורים מסוימים של הזירה, ואת המהירות של התנועה16,23. תוכנה, פעם כראוי מכויל, אישר באופן אמין לזהות אובייקט החקירה, ניתן גם תשואות נתונים הרבה יותר מהר מאשר ניקוד ידני. זו תשואה נתונים מהיר יותר, בטווח הארוך, תניב חסכון נטו בהשוואה את האדם-השעות הנדרשות עבור ניקוד ידני. עם זאת, רוב חבילות תוכנה לניתוח התנהגותית יש עלויות גבוהות מראש שניתן אוסרני עבור מעבדות רבות, ניקוד ידני ניתן לעתים קרובות להשיג על ידי חוקרים התלמידים, שהופך את העלויות לפי שעה של הניקוד התנהגותית מינימלי. תוכנה מסחרית מגיע לעתים קרובות גם עם הגבלות על מספר המשתמשים יכולים לגשת התוכנה במקביל, הגבלת החיסכון תפוקה וזמן נתונים. למרות שיש יתרונות רבים אלה חבילות תוכנה, הם אינם הכרחיים לאסוף את המידע החיוני של זמני בחקירת אובייקטים מן OLT צפונית. היכולת לרכוש באופן ידני נתונים אלה הופך את האובייקט הרומן משימות נגיש יותר מבחינה פיננסית מגוון רחב יותר של החוקרים.

תכונה נוספת של פרוטוקול זה הוא כי הדיון הראשון habituation הוא בעיקרו ניסוי בשטח פתוח, אשר יכולות להניב נתונים על הפעילות ועל רמות החרדה. רמות הפעילות ניתן לכמת באמצעות המרחק הכולל או ממוצע מהירות, אם תוכנת מעקב זמין. באופן דומה, עם תוכנת מעקב, חרדה אמצעים יכול להיגזר הזמן המושקע במרכז של ארנה או המרחק במרכז. ניתן גם לרכוש נתונים אלה באופן ידני על-ידי שכיסה את הוידאו ארנה עם רשת וכימות המעברים. הנתונים בשדה פתוח זה יכול לסייע בשלילת גירעונות מנוע ברוטו או חרדה מוגזמת שעלולות להפריע אובייקט החקירה מאוחר יותר.

הבדיקות הסטטיסטיות בשימוש פרוטוקול זה הן נציג של שיטות מסורתיות של ניתוח. בעת השוואה בין 2 קבוצות של עכברים, שני מדגמים, דו-זנבית מבחן t של מומלץ לבחון את משמעות ההבדל בזמן אחוז חוקרים את האובייקט הועברו או רומן בין קבוצות. אם גודל מדגם לא אחיד, יש השתנות גבוהה במיוחד, או להראות השתנות לא אחיד בין קבוצות, שמבחן ללא פרמטרי מומלץ במקום זה, כמו ברבים הנחות היסוד המבחן ה-t להיות מופרים בתנאים אלו. בהשוואת קבוצות של 3 או יותר של עכברים, ANOVAs, מומלץ לבדוק אם קבוצה יש השפעה רבה על אחוז הזמן לחקור את האובייקט הועברו או רומן. שגיאות פוסט-הוק בדיקות, כמו בדיקה של Tukey או השוואות pairwise מתוקן-Bonferroni, ואז ניתן להחיל כדי לבדוק את ההבדל בזמן החקירה אחוז בין כל זוג של קבוצות. עם OLT, הוא דרך נוספת כדי לנתח נתונים לבדיקת שינוי משמעותי בזמן אחוז חוקרים האובייקט ועבר הכשרה OLT ניסויים. עם קבוצה אחת בלבד של עכברים, המבחן הזה ייקח בצורת לזווג, דו-זנבית מבחן t של, בדיקות עבור שינויים משמעותיים בזמן שיעור עם האובייקט שהועברו מן ההכשרה OLT כל עכבר (לזכור אלו לזווג ניתוחים לא עצמאיים מדידות, מאז העכבר כל התשואות שתי נקודות נתונים). עם שתי קבוצות של עכברים, אמצעים חוזרות ANOVA דו-כיווני ישמש, עם המדד חוזרות להיות משפט (הכשרה לעומת OLT) והקצאה קבוצה להיות הגורם השני. פוסט-הוק בדיקות הבדלים בין קבוצות הטיפול צריך להשוות בין הקבוצות זו לזו במסגרת ניסויים.

לחלופין, אם הראיות של זיכרון OLT או צפונית שכל נבדק, ניתן להשתמש אחד-sample t מבחן של אחוז זמני בחקירת אובייקט לעומת לערך הקבוע של 50%. זמן שיעור גבוה משמעותית מ- 50% מצביע על זיכרון עבור האובייקט. זמן אחוז משמעותי מתחת ל 50% מרמז סלידה (מסיבה כלשהי), אובייקט הבחירות צריך להיות מחדש. עם זאת,-אחת-sample t-test לא יכול לחשוף אם שניים או יותר קבוצות נבדלים אחד מהשני. לדוגמה, בניסוי עם שתי קבוצות של עכברים, אם קבוצה A 60% מהזמן עם האובייקט חדשניים עבור p = השוואה 0.049 אחד-sample t-test כדי 50%, ו- B קבוצה בלבד במשך 59% מהזמן עם האובייקט חדשניים עבור p = 0.051 , קבוצה A הוא שונה באופן משמעותי מ- 50% (ואינו קבוצה B). עם זאת, מוטעים כדי להסיק כי שתי הקבוצות הללו הם שונים באופן משמעותי אחד מהשני. שני-sample t-test בהשוואת A ו- B יכול בקלות לחשוף כי שתי הקבוצות הללו הם נבדלים סטטיסטית. אם המטרה היא להשוות את ביצועי הזיכרון של שניים או יותר קבוצות, קבוצות אלה חייב להיות מבחינה סטטיסטית לעומת אחד את השני, לא רק לעומת תקן חיצוני. קו מנחה דומה חל על השוואה של הזמן שבילה עם אובייקט שהועבר בין אימון OLT. במקרה זה, למצוא הבדל משמעותי בזמן שיעור עם חפץ שהועבר בין אימון OLT בקבוצה אחת ולא אחרת אינה מראה כי קבוצות אלה הם שונים מבחינה סטטיסטית. קבוצות חייב להיות פוסט-הוק בהשוואה אחד נגד השני בתוך כל משפט, לא רק על פני ניסויים בתוך קבוצה.

חשוב לזכור כי תקופת החקירה כל עכבר בודדות אינה יכולה לשמש כראיה בעד או נגד זיכרון. במקום זאת, זיכרון עבור מיקום אובייקט או זהות משימות אלה יכול רק להיות למסקנה בהתבסס על נתוני צבירה מבחינה סטטיסטית לעומת נתוני צבירה של קבוצה אחרת או רמת הסיכוי קבוע (50% בפעם, 0 עבור יחס אפליה). גודל המדגם צריך יהיה תלוי בכבדות על גודל ההשפעה השתנות בהתנהגות, אשר שניהם בתורו יהיה תלוי העכברים בשימוש מניפולציה מסוימת. גיל, מין, מניפולציות כל השפעה על השתנות. בנתוני הדוגמה המוצגים באיור 3A ו- 3B, n = 14 נושאים היו בשימוש, מניב של גודל האפקט 0.68 והכוח של 0.65 עבור מבחן t מזווג עם α = 0.05. כוח של 0.8 היו על השוואה זו, אם גודל דגימה של 18 יהיה צורך.

הדיון הזה הוא ממוסגר סביב ערכי-p ואת משמעות המכנסונים כי אלה האמצעים וניתוחים ביותר בדרך כלל שדווחו עבור OLT ונתוני צפונית ולכן סביר להניח מוכר ניסויים והן הבודקים שלך. זו הסתמכות על ערכים-p ספג ביקורת כבדה כמו חוקי מבחינה סטטיסטית26. עם זאת, למרות שיטות ניתוח אלטרנטיבית קיים אושרה כמה כתבי עת27, אף בהרחבה שאומצו לפי השדות התנהגותית וביו כמו תקן26.

לסיכום, פרוטוקול זה ביעילות בדיקות זיכרון בעכברים בעלויות מינימליות. המלצות והתאמות בפרוטוקול כלולים כדי להבטיח יישום מוצלח עם כל דגם מכרסמים קטנים. יישום של פרוטוקול זה על פגיעה מסוימת או מודלים של התערבות טיפולית יכול לחשוף ערך הרלוונטיות פונקציונלי שיאריכו את המנגנונים תאית ומולקולרית נחקר.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו מומן על ידי R00 NS089938 מ- NIH, זרע מימון של פגיעה מוחית כרונית וערכות גילוי ב אוניברסיטת אוהיו EDK.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 15.75" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 16.5" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 16.5" x 16.5" with Routed Edges
TAP Acryllic Cement (1 pt.) TAP Plastics NA
16 G Hypo Applicator TAP Plastics NA
Debut Video Capture Software Pro Edition NCH Software NA
Stanely SAE/Metric Comb Square Grainger 6R171
Logitech Pro Stream Webcam C922x CDW 4429927
Belkin 16' USB 2.0 Active Extension Cable CDW 570691
Panduit Pan-Way LD Surface Raceway (8') CDW 300902
Spatial/Environmental Cues Variable NA
Objects for testing Variable NA
70% ethanol Variable NA
Double-sided tape Variable NA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Krakauer, J. W., Ghazanfar, A. A., Gomez-Marin, A., Maclver, M. A., Poeppel, D. Neuroscience Needs Behavior: Correcting a Reductionist Bias. Neuron. 93 (3), 480-490 (2017).
  2. Lange, F., Seer, C., Kopp, B. Cognitive flexibility in neurological disorders: Cognitive components and event-related potentials. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 83, 496-507 (2017).
  3. Barnett, J. H., Blackwell, A. D., Sahakian, B. J., Robbins, T. W. The Paired Associates Learning (PAL) Test: 30 Years of CANTAB Translational Neuroscience from Laboratory to Bedside in Dementia Research. Current Topics in Behavioral Neuroscience. 28, 449-474 (2016).
  4. Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J. The hippocampus-what does it do? Behavioral and Neural Biology. 57 (1), 2-36 (1992).
  5. Bartsch, T., Wulff, P. The hippocampus in aging and disease: From plasticity to vulnerability. Neuroscience. 19 (309), 1-16 (2015).
  6. Smith, B. M., Yao, X., Chen, K. S., Kirby, E. D. A Larger Social Network Enhances Novel Object Location Memory and Reduces Hippocampal Microgliosis in Aged Mice. Frontiers in Aging Neuroscience. 10 (142), 1-16 (2018).
  7. Chieffi, S., et al. Exercise Influence on Hippocampal Function: Possible Involvement of Orexin-A. Frontiers in Physiology. 14 (8), 85 (2017).
  8. Garth, A., Roeder, I., Kempermann, G. Mice in an enriched environment learn more flexibly because of adult hippocampal neurogenesis. Hippocampus. 26 (2), 261-271 (2016).
  9. Brown, R. E., Stanford, L., Schellinck, H. M. Developing standardized behavioral tests for knockout and mutant mice. Institute for Laboratory Animal Research Journal. 41 (3), 163-174 (2000).
  10. Barker, G. R., Warburton, E. C. When is the hippocampus involved in recognition memory? Journal of Neuroscience. 31 (29), 10721-10731 (2011).
  11. Savage, S., Ma, D. Animal behavior testing: memory. British Journal of Anaesthesia. 113 (1), 6-9 (2015).
  12. Fanselow, M. S., Dong, H. W. Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures? Neuron. 65 (1), 7-19 (2010).
  13. Vogel-Ciernia, A., Wood, M. A. Examining object location and object recognition memory in mice. Current Protocols in Neuroscience. 69, 1-17 (2014).
  14. Ammassari-Teule, M., Passino, E. The dorsal hippocampus is selectively involved in the processing of spatial information even in mice with a genetic hippocampal dysfunction. Psychobiology. 25 (2), 118-125 (1997).
  15. Le Merrer, J., Rezai, X., Scherrer, G., Becker, J. A., Kieffer, B. L. Impaired hippocampus-dependent and facilitated striatum-dependent behaviors in mice lacking the delta opioid receptor. Neuropsychopharmacology. 38 (6), 1050-1059 (2013).
  16. Hattiangady, B., et al. Object location and object recognition memory impairments, motivation deficits and depression in a model of Gulf War illness. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 78 (2014).
  17. Oliveira, A. M., Hawk, J. D., Abel, T., Havekes, R. Post-training reversible inactivation of the hippocampus enhances novel object recognition memory. Learning and Memory. 17 (3), 155-160 (2010).
  18. Cohen, S. J., Stackman, R. W. Jr Assessing rodent hippocampal involvement in the novel object recognition task. Behavioral Brain Research. 285, 105-117 (2014).
  19. Cohen, S. J., et al. The Rodent Hippocampus Is Essential for Nonspatial Object Memory. Current Biology. 23 (17), 1685-1690 (2013).
  20. Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
  21. Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioral data. Behavioral Brain Research. 31 (1), 47-49 (1988).
  22. Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nature Protocols. 8 (12), 2531-2537 (2013).
  23. Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., Hartz, A. M. A Comprehensive Behavioral Test Battery to Assess Learning and Memory in 129S6/Tg2576 Mice. Public Library of Science ONE. 11 (1), e0147733 (2016).
  24. Ennaceur, A. One-trial object recognition in rats and mice: methodological and theoretical issues. Behavioural Brain Research. 215, 244-254 (2010).
  25. Lueptow, L. M. Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice. Journal of Visualized Experiments. (126), e55718 (2017).
  26. Wasserstein, R. L., Lazar, N. A. The ASA's Statement on p-Values: Context, Process, and Purpose. The American Statistician. 70 (2), 129-133 (2016).
  27. Ranstam, J. Why the P-value culture is bad and confidence intervals a better alternative. Osteoarthritis and Cartilage. 20 (8), 805-808 (2012).

Tags

התנהגות גיליון 141 זיכרון בדיקה קוגניטיבית מיקום האובייקט וראייה הרומן עכבר ההיפוקמפוס
הרומן וראייה ומיקום אובייקט ההתנהגותי בוחן בעכברים על תקציב
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Denninger, J. K., Smith, B. M.,… More

Denninger, J. K., Smith, B. M., Kirby, E. D. Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget. J. Vis. Exp. (141), e58593, doi:10.3791/58593 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter