Waiting
Login processing...

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

Biology

Моррис воды Лабиринт Эксперимент

Published: September 24, 2008 doi: 10.3791/897

Summary

Лабиринте Морриса вода хорошо принята инструмент, используемый для документа участии гиппокампа в поведенческой задачи.

Abstract

Лабиринте Морриса вода широко используется для изучения пространственной памяти и обучения. Животные помещаются в бассейн с водой, который окрашен в непрозрачной пудрой обезжиренного молока или нетоксичной краской температур, где они должны плыть к скрытой платформой бежать. Потому что они находятся в непрозрачной воде, животные не могут видеть платформе, и не может полагаться на запах, чтобы найти путь к отступлению. Вместо этого, они должны полагаться на внешние / экстра-лабиринт сигналы. Как животные более подробно ознакомиться с задачей, они не смогут найти платформу быстрее. Разработано Richard G. Morris в 1984 году, эта парадигма стала одним из "золотых стандартов" поведенческой нейробиологии.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Настройка водном лабиринте

  1. Основным компонентом водного лабиринта созданы должны быть круглый бассейн, около 6 футов в диаметре и около 3 футов. Если вы записываете задачу с видеокамерой, убедитесь, что все стороны лабиринта находятся в поле зрения камеры.
  2. Заполнение водой лабиринт с водопроводной водой, которая должна быть близка к 26 ° C. Это может занять несколько часов, так что должно быть сделано заранее. Периодически проверяйте температуру воды так, чтобы она в пределах одного градуса от 26 ° C.
  3. Место выхода платформы в центре бассейна. Во время обучения, она должна быть разоблачена, один дюйм выше воды. Это учит крысы, что есть платформы, и что это путь, чтобы выбраться из воды. Позже, когда животное обучены и готовы для тестирования, побег платформа будет чуть ниже поверхности воды, и не будет видно, потому что вода будет непрозрачным с молоком или нетоксичной краской.

    Теперь, водного лабиринта готово для обучения животных.

Предварительная тренировка для водного лабиринта

  1. Для подготовки водном лабиринте, платформа должна быть в центре бассейн и подвергается один дюйм выше поверхности, так что животное знает, что она есть. Вода должна быть в пределах одного градуса от 26 ° C.
  2. Каждое животное будет пройти три последовательные испытания. Во-первых, место животного на платформе в течение двадцати секунд.
  3. Водном лабиринте имеет 4 стартовые позиции: север, юг, восток или запад. Возьмите животное к одной из этих позиций. Нижняя животных в воду, поддерживая его с вашей стороны, и приведение его мягко в воду хвост в первую очередь. Не подчеркивайте животное из Данкинг на это в голову в первую очередь.
  4. Давайте животных плавать / искать платформу для максимум 60 секунд. Во-первых, животное может плыть по краю бассейна ищет выход из положения. В конце концов, животное научится искать платформу и поднимайтесь наверх.
  5. После грызуна достигает платформы, остановки таймера и запишет время. Если он не найдет платформу в 60 секунд, затем запись времени для этого процесса, как одна минута. Не берите животное, если оно не доходит до платформы. Научите животных, что она должна плыть к платформе. Поэтому, мягко руководство животных на платформу с вашей стороны. Пусть животное сидеть на платформу в течение 15 секунд. Если он падает или прыгает, мягко направлять его обратно. Это будут обучать животное, которое он должен оставаться на платформу, чтобы спастись от бассейна.
  6. Повторите ту же процедуру еще два испытания, начиная с другого направления для каждого испытания.
  7. Как только животное завершило всех трех исследованиях, сухое оно с полотенцем. Повторите три следственных учебного процесса для всех животных подряд. Держите направлениях одинакова для всех из них, и запись своего времени.
  8. Теперь, когда животные обучаются, они готовы выполнить тест воды лабиринта.

Проверка воды лабиринт

  1. Во-первых экспериментальных исследований с водного лабиринта, заполнить бак так платформа на один дюйм ниже поверхности воды. Используйте обезжиренное сухое молоко, или 125 миллилитров нетоксичных белой краски темперы, чтобы вода непрозрачна.
  2. Освещение и температура воды должна быть такой же, как и в тренировочном процессе. Каждое животное будет пройти 12 испытаний, которые будут 3 испытаний для каждого, начиная направлении. Каждое испытание будет длиться 60 секунд. Прежде чем начать, выбор порядка, начиная направлениях. Не используйте одну сторону начинаются два раза подряд, а также не повторить то же самое для того, чтобы любой из направлений
  3. Лицом к стене бассейна, животное обработчик место животного в воде, а затем отступить от бассейном и сидеть в назначенном месте в то время как животное выполняет лабиринт задачи. Поведение животных системы слежения, такие как система SMART (Сан-Диего инструменты) могут быть использованы для мониторинга пути, а также других переменных. Видеозапись каждого испытания является менее дорогой и совершенно необходимо, альтернатива.
  4. Монитор животных, пока не достигнет платформы, и записывать время, которое потребовалось. Если животное не достигает платформы за 60 секунд, обработчик будет направлять его на платформе, что и на тренировках. В любом случае, давайте животному сидеть в течение 10 секунд, а затем высушить его и вернуть животное к проведению клетке.
  5. Продолжить с каждого животного для всех 12 испытаний, с животным обработчик вернулся на тот же назначенном месте во время каждого испытания. Порядок тестирования должны быть: суд 1 для всех животных, суд 2 для всех животных, суд 3 для всех животных, и т.д. Там должно быть в том следственном интервалом не менее 2 минут. Периодически чистить бассейн, убедитесь, что платформа находится на месте, и убедитесь, что температура воды одинакова.
  6. После всех животных завершили 12 испытаний, они будут выполнять каждую одного датчика судебного разбирательства, в WHич платформа удаляется из пула. Зонд испытание проводится для проверки понимания животного платформы месте, и соблюдать стратегию, что животное следует, когда он обнаруживает, платформы не существует. Обработчик выпустит животных, начиная с севера. Запись несколько раз животное пересекает центр бассейна в течение 30 секунд.
  7. Когда все испытания зонда являются полными, высушить животных и оттоку.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Задача водном лабиринте было развитие Моррисом 5. Эта задача может быть изменена в многочисленных способов исследовать рабочую память, память полномочий и задач стратегии 6. Процедуру, описанную здесь содержит два важных переменных, которые представляют собой отклонение от других версий водного лабиринта: pretraining и тестирования на один день.

Pretraining - гиппокамп участвует в пространственной / реляционных памяти 7-8. Водном лабиринте специально тесты пространственной памяти 3. Тем не менее, Есть множество других компонентов задачи, которые не связаны с пространственной памяти: стресс связан с задачей, понимание правил задачу (что "уйти", животное должно найти скрытую платформу, и пребывание на это для того, чтобы быть «спасен»), и понимание того, что есть средство побега задачи 9. Выученной беспомощности также включает в себя бак с водой, но правила (нет средства спасения) весьма различны 10. Три pretraining испытаний "научить" животных об этих свойствах задачи. Они узнают, что они будут помещены в бассейн с прохладной водой и плавать вокруг в течение минуты, но быть удалены после. Их учат, чтобы найти платформу (потому что она видна), а также, что пребывание на нем приведет к их "побег" из лабиринта. И они учили, что задача имеет и конец. Таким образом, этот гиппокампа, самостоятельное обучение не путать анализ воды лабиринт данных тестирования.

Тестирование на один день - Чаще всего, тестирование воды лабиринта происходит через два-четыре дня 3. Таким образом, приобретение и удержание может быть оценена. Тем не менее, в некоторых группах населения, это не является жизнеспособным вариантом. Так обстоит дело при исследовании самок млекопитающих. Женский грызунов, людей, приматов, и т.д., все с циклическими изменениями в стероидных гормонов 11-12. Эти гормоны оказывают глубокое воздействие на гиппокамп-зависимые выполнения задач, гиппокампа анатомии и функции клеток гиппокампа 13-14. Тестирование на несколько дней было бы сродни тестирования одного животного через многочисленные условиях низких эстрадиола и прогестерона, повышение эстрадиола и прогестерона, и промежуточные эстрадиола и прогестерона. Чтобы устранить этот тупик, тестирование происходит через один день.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

JLN была поддержана MH 68347.

Materials

Name Type Company Catalog Number Comments
SMART System San Diego Instruments This system is not a requirement – there are many other behavioral systems on the market.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. de Bruin, J. P., Swinkels, W. A., de Brabander, J. M. Response learning of rats in a Morris water maze: involvement of the medial prefrontal cortex. Behav. Brain Res. 85, 47-55 (1997).
  2. Redish, A. D., Touretzky, D. S. The role of the hippocampus in solving the Morris water maze. Neural. Comput. 1, 73-111 (1998).
  3. D'Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory. Brain Res. Rev. 36, 60-90 (2001).
  4. Kallai, J., Makany, T., Karadi, K., Jacobs, W. J. Spatial orientation strategies in Morris-type virtual water task for humans. Behav. Brain Res. 159, 187-196 (2005).
  5. Morris, R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J. Neurosci. Methods. 11, 47-60 (1984).
  6. Brandeis, R., Brandys, Y., Yehuda, S. The use of the Morris Water Maze in the study of learning and memory. Int. J. Neurosci. 48, 26-69 (1989).
  7. Kesner, R. P., Exans, R. B., Hunt, M. A. Further evidence in support of the neurobiological bases of an attribute model of memory: role of the hippocampus. Int. J. Neurosci. 21-22, 21-22 (1987-8).
  8. Jarrard, L. E., Okaichi, H., Steward, O., Goldschmidt, R. B. On the role of hippocampal connections in the performance of place and cue tasks: comparisons with damage to the hippocampus. Behav. Neurosci. 98, 946-954 (1984).
  9. Hodges, H. Maze procedures: the radial-arm and water maze compared. Cogn. Brain Res. 3, 167-181 (1996).
  10. Shumake, J., Gonzalez-Lima, F. Brain systems underlying susceptibility to helplessness and depression. Behav. Cogn. Neurosci. Rev. 2, 198-221 (2003).
  11. Owen, J. A. Physiology of the menstrual cycle. Am. J. Clin. Nutr. 28, 333-338 (1975).
  12. Everett, J. W. Neurobiology of reproduction in the female rat. Monogr. Endocrinol. 32, 1-133 (1989).
  13. Warren, S. G., Humphreys, A. G., Juraska, J. M., Greenough, W. T. LTP varies across the estrous cycle: enhanced synaptic plasticity in proestrus rats. Brain Res. 703, 26-30 (1995).
  14. Warren, S. G., Juraska, J. M. Spatial and nonspatial learning across the rat estrous cycle. Behav. Neurosci. 111, 259-266 (1997).
Моррис воды Лабиринт Эксперимент
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Nunez, J. Morris Water Maze Experiment. J. Vis. Exp. (19), e897, doi:10.3791/897 (2008).More

Nunez, J. Morris Water Maze Experiment. J. Vis. Exp. (19), e897, doi:10.3791/897 (2008).

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