Morris water maze Experiment

Summary

Den Morris water maze är ett allmänt accepterat verktyg som används för att dokumentera medverkan av hippocampus i en beteendevetenskaplig uppgift.

Abstract

Den Morris water maze är allmänt används för att studera rumsliga minne och inlärning. Djuren placeras i en pool av vatten som är färgat ogenomskinligt med pulver fettfri mjölk eller giftfri tempera färg, där de måste simma till en dold fly plattform. Eftersom de är i ogenomskinliga vatten, kan djuren inte se plattform, och kan inte lita på doften att hitta den utrymningsväg. Istället måste de förlita sig på extern / extra labyrint ledtrådar. Eftersom djuren blivit mer förtrogen med uppgiften, kan de hitta plattformen snabbare. Utvecklad av Richard G Morris 1984 har detta paradigm blivit en av den "gyllene standard" av beteendemässiga neurovetenskap.

Protocol

Ställa in water maze

1. Den viktigaste komponenten i vattnet labyrinten inrättas bör en rund pool, ca 6 meter i diameter och ca 3 meter djup. Om du spelar in uppgiften med en videokamera, se till att alla sidor av labyrinten finns inom kamerans synfält.
2. Fyll upp vatten labyrint med kranvatten, som bör vara nära 26 ° C. Detta kan ta flera timmar, så bör ske i god tid. Kontrollera med jämna vattentemperaturen så att det är inom en grad av 26 ° C.
3. Placera fly plattform i mitten av poolen. Under utbildningen måste den exponeras, en tum över vattnet. Detta lär råttan att det finns en plattform, och att det är ett sätt att få ur vattnet. Senare, efter det att djuret är utbildad och redo för testning kommer fly plattform strax under vattenytan, och kommer inte att vara synlig eftersom vattnet kommer att göras ogenomskinlig med mjölk eller giftfri färg.
   
   Nu är vattnet labyrinten redo för träning djuren.

Förberedande utbildning för vattnet maze

1. För water maze utbildning bör plattformen vara i mitten av poolen och exponerade en tum ovanför ytan, så att djuret vet att det finns där. Vattnet ska vara inom en viss grad av 26 ° C.
2. Varje djur kommer att genomgå tre prövningar. Först, placera djuret på plattformen i tjugo sekunder.
3. Vattnet maze har 4 utgångslägen: norr, söder, öster eller väster. Ta djuret till en av dessa positioner. Sänk djuret i vattnet genom att stödja den med handen och föra den försiktigt ner i vattnet svans slut först. Stressa inte djuren ut genom dunking det i huvudet först.
4. Låt djuret simma / söka efter en plattform för högst 60 sekunder. Till en början kan djuret simmar runt bassängkanten letar efter en väg ut. Så småningom kommer djuret lära sig att söka efter den plattform och klättra upp.
5. När gnagare når plattformen, stoppa timern och spela in tiden. Om den inte hittar plattform i 60 sekunder, sedan registrera den tid för detta försök som en minut. Inte plocka upp djur om det inte når plattformen. Lär djuret att det måste simma till plattformen. Därför försiktigt styra djuret till plattformen med handen. Låt djuret sitta på plattformen under 15 sekunder. Om den faller eller hoppar av, försiktigt styra tillbaka. Detta kommer att träna djuret att den måste stanna kvar på plattformen för att räddas från poolen.
6. Upprepa samma procedur för ytterligare två försök, med början på en annan riktning för varje prövning.
7. När djuret har genomgått alla tre försök, torka av det med en handduk. Upprepa tre rättegång utbildningen för alla djur i följd. Förvara anvisningarna desamma för alla av dem, och spela in sina tider.
8. Nu när djuren skall vara utbildade, de är redo att utföra testet vattnet labyrint.

Vatten labyrint testning

1. Till att börja experimentella försök med vattnet labyrinten, fylla upp tanken så att plattformen är en tum under vattenytan. Använd fettfri torrmjölk, eller 125 milliliter av giftfri vit tempera färg, för att göra vattnet ogenomskinlig.
2. Belysningen och vattentemperaturen bör vara samma som i utbildningsprocessen. Varje djur kommer att genomgå 12 försök, som kommer att vara tre försök för varje start riktning. Varje försök kommer att pågå 60 sekunder. Innan du börjar, välja i vilken ordning start riktningar. Använd inte samma start riktning två gånger i rad, och även inte upprepa samma ordning för någon av de riktningar
3. Mot väggen av poolen kommer djurhanterare placera djur i vattnet och kommer sedan ett steg tillbaka från poolen och sitta i en anvisad plats medan djuret utför labyrinten uppgiften. Ett djur beteende spårningssystem som SMART-systemet (San Diego Instrument) kan användas för att övervaka vägen, liksom andra variabler. Videofilmade var och en rättegång är ett billigare, och perfekt lämpligt alternativ.
4. Övervaka djuret tills den når plattformen och registrera den tid det tog. Om djuret inte når plattformen i 60 sekunder, kommer hundföraren leda den till plattformen, som i utbildning. Hursomhelst, låt djuret sitta i 10 sekunder, och sedan torka bort det och tillbaka djuret till ett innehav bur.
5. Fortsätt med varje djur för samtliga 12 studier med djurhanterare återkommer till samma anvisad plats vid varje prövning. Ordningen på testning bör vara: försök 1 för alla djur, recensioner 2 för alla djur, recensioner 3 för alla djur, etc. Det bör finnas en internationell rättegång intervall på minst 2 minuter. Med jämna mellanrum rengöra poolen, se till att plattformen är på plats och kontrollera att temperaturen är densamma.
6. Efter att alla djur har avslutat 12 prövningar, kommer de att varje utföra en sond rättegång, i Which plattformen tas bort från poolen. Sonden försök utförs för att kontrollera djurets uppfattning av plattformen plats och observera strategin att djuret följer när den upptäcker plattformen är inte där. Föraren kommer att släppa djuret från norr. Spela in det antal gånger djurets korsar mitten av poolen under 30 sekunder.
7. När alla sonden försöken är klara torka djuren och töm poolen.

Discussion

Vattnet maze uppgift var utvecklingen av Morris ^5. Denna uppgift kan ändras på många olika sätt att undersöka arbetsminne, referens-minne och uppgift strategi ^6. Det förfarande som beskrivs här innehåller två viktiga variabler som representerar en avvikelse från andra versioner av vattnet labyrinten: pretraining och tester på en enda dag.

Pretraining - hippocampus är involverad i rumsliga / relationella minne ^7-8. Vattnet maze test specifikt spatiala minne ^3. Det finns dock många andra komponenter i den uppgift som inte innebär rumsliga minnet: den stress som arbetar med uppgiften, att förstå reglerna för den uppgiften (som att "fly", måste djuret hitta en dold plattform, och stanna på det för att bli "räddad"), och vi förstår att det är ett sätt att fly uppgiften ^9. Inlärd hjälplöshet innebär också en tank med vatten, men reglerna (det finns ingen utrymningsvägar) är helt olika ^10. De tre pretraining försök "lär" djuren om dessa egenskaper hos uppgiften. De lär sig att de kommer att placeras i en pool med ljummet vatten och simma runt i en minut, men tas bort efter. De får lära sig att hitta en plattform (eftersom den är synlig) och att vistas på den så kommer deras "flykt" från labyrinten. Och de får lära sig att uppgiften har ett slut. Därför gör detta hippocampus oberoende av lärande inte förväxla en analys av tester water maze data.

Testa på en enda dag - Oftast inträffar water maze test på två till fyra dagar ^3. På detta sätt kan skaffa och behålla bedömas. Men i vissa populationer, är detta inte ett hållbart alternativ. Så är fallet vid utredning av kvinnliga däggdjur. Kvinna gnagare, människor, apor, etc, alla har cykliska förändringar i steroid hormonnivåer ^11-12. Dessa hormoner har djupgående effekter på hippocampus-beroende uppgift prestanda, hippocampus anatomi och hippocampus cellernas funktion ^13-14. Testa över flera dagar skulle vara besläktat med testa en enda djur över flera villkor låga östradiol och progesteron, förhöjt östradiol och progesteron, och mellanliggande östradiol och progesteron. För att eliminera denna förväxla sker testning över en enda dag.

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.