Yöntem makalesi

Yarı otomatik 8 kollu radyal labirentte fareler için iştah açıcı bir uzamsal çalışma belleği görevi, labirentteki korkulu hafıza ilişkisini azaltır

DOI:

10.3791/66456

⸱

29 Temmuz 2025

 ,  ,  , 
1The Wolfson Institute for Biomedical Research, University College London, 2Gerald Choa Neuroscience Institute, The Chinese University of Hong Kong

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kemirgenler için yapılan davranış deneylerinin çoğu başlangıçta fareler için tasarlanmıştır. Sıçanlar ve fareler arasındaki davranışsal farklılıklar nedeniyle, bazen fareler için modifikasyonlar gerekebilir. Farelerde uzamsal çalışma belleğini test etmek için bir yöntem sunuyoruz ve çalışma belleği görevi sırasındaki stresi en aza indiriyoruz.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu yöntem belgesi, yarı otomatik radyal 8 kollu bir labirent (RAM) kullanarak farelerde uzamsal çalışma belleğini test etmek için bir protokolü detaylandırır. RAM, merkezi bir göbekten yayılan 8 yatay, eşit aralıklı kola sahip kısmen kapalı bir cihazdır ve buradan her bir kola erişim, servo kontrollü motorlu kapılar tarafından ayrı ayrı kontrol edilebilir. Hayvanlar merkezi merkezde başlar ve her kolun veya seçilen kolun sonunda bir yiyecek ödülü için labirenti keşfetmelerine izin verilir. RAM görevi başlangıçta fareler için tasarlandı, ancak örneğin daha fazla alışkanlık adımı ekleyerek protokolü fareler için uyarladık. Protokolümüzde, tüm kollar başlangıçta şekerli yoğunlaştırılmış sütle yemlenir ve fareler, farelerin serbestçe koşmasına ve kalan dört ödülü bulmasına ("serbest koşu") izin vermek için tüm kapıları birlikte açmadan önce ödülleri toplamak için sözde rastgele seçilen dört kola sırayla kabul edilir ("zorunlu koşu"). Çalışma belleğini zorlamak için zorunlu ve serbest çalıştırmalar arasında 5 saniyelik bir gecikme uygulanır; Serbest çalışma sırasında fare daha önce ziyaret edilen herhangi bir kola girerse bir hata kaydedilir. Tüm ödüller geri alındığında görev tamamlanır. 6 günlük alışkanlık ve 9 günlük labirent eğitiminden sonra, erkek C57BL/6 fareler düzenli olarak günlük %80'lik ≥ başarı oranı puanı elde eder, bu da 4/(4+E) olarak tanımlanır, burada E hata sayısıdır. Bu yarı otomatik görev, prensip olarak, elektrofizyoloji, çoklu foton mikroskobu veya kalsiyum görüntüleme gibi in vivo izleme yöntemleriyle birleştirilebilir.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Çalışma belleği1 , manipüle edilirken ve bir telefon numarasını ezberlemek veya farklı bir konumdan bir varış noktası için bir rota gibi zihinsel bir görevin planlanması ve yürütülmesinde kullanılırken kısa bir süre için sınırlı miktarda bilgi tutabilen bilişsel bir süreçtir. Hızlı akıl yürütme ve soyut düşünme yeteneği olan akışkan zeka ile yakından ilgilidir. Çalışma belleği eğitiminin akıcı zekayı geliştirebileceğine inanılmaktadır2. Bu nedenle çalışma belleği, araştırma çalışmaları için çok önemlidir.

Kemirgenler için en popüler davranış deneyleri ilk olarak 1980'lerde fareler için tasarlandı ve bugün araştırmacılar bu protokolleri farelere sıklıkla uyguluyorlar. Bununla birlikte, sıçanlar ve fareler arasında tutarlı davranışsal farklılıklar vardır 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 . Özellikle, fareler sıçanlara göre strese daha yatkın oldukları için korku yönetimi deneylerin sonuçlarını etkileyebilecek önemli bir faktördür 3,4,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19. Bu nedenle, bu protokolleri farelere uygularken farklılıkları göz önünde bulundurmak önemlidir. Protokolümüzde, radyal kol labirentinde çalışma belleği görevi sırasında stres faktörlerini en aza indirmeye çalıştık. Bu, fare izleme ve labirent kontrol yazılımı kullanılarak kapı kapanışlarını dikkatli bir şekilde zamanlayarak yapıldı. Ayrıca, seansın sonunda merkezi göbekte farelerin yakalanması önlendi. Bu yaklaşım, farelerin konumu yakalanma korkusuyla ilişkilendirmeden bir sonraki kollarını seçmelerine izin verdi. Farelerin yakalanmasını, labirentte tüm ödüller toplandıktan sonraya kadar ertelemek, son ödülün yakalanma deneyimiyle bağlantılı olmamasını sağladı.

Kara radyal kol labirenti (RAM), uzamsal ve uzamsal olmayan öğrenmeyi ve hafızayı değerlendirmek ve kemirgenlerde çalışma ve referans belleğini test etmek için popüler ve yaygın olarak kullanılan bir cihazdır. Farelerde uzamsal öğrenme ve hafıza için en popüler cihazlardan biridir20,21,22. RAM, yiyecek aramanın yanı sıra kemirgenlerin labirenti keşfetme, yenilikler bulma ve uzamsal bilgileri deneme yanılma temelinde öğrenme konusundaki doğal eğiliminden yararlanır. Bu eğilim, diyetlerini kısıtlayarak ve labirentte tercih ettikleri yiyeceklerle ödüllendirerek artırılabilir. Günümüzde, RAM aparatının çeşitli varyantları kullanılmaktadır, örneğin 6, 8, 12 veya 16 kollu ve kısmen kapalı veya açık/yükseltilmiş bir aparat 23,24,25. Günümüzdeki protokollerin çoğu Olton ve ark.20,26'nınkine dayanmaktadır, ancak daha basit (6 veya 8 kollu) labirentlerkullanır 9,24,27,28,29. Radyal kol labirentinde (6 veya 8 kol) çalışma belleğini test etmek, T labirentinden (2 kol) daha güçlüdür çünkü hayvanların keşfedilecek daha fazla kol seçeneği vardır.

Orijinal RAM, Olton ve Samuelson20 tarafından, Morris su labirenti ve negatif pekiştirme kullanan 8 kollu radyal su labirenti gibi su labirentlerinin aksine, pozitif pekiştirme için yiyecek yemleri kullanan sıçanlarda uzamsal öğrenmeyi ve hafızayı değerlendirmek için tasarlanmıştır, yani, suya daldırma 20,30,31,32. 20yaşındaki Olton ve Samuelson, farelerin RAM'den geçerken mükemmel anılara sahip olduklarını buldular. Hipokampusun mekansal bilgi işlemede yer aldığını gösterdiler. Bu nedenle, kemirgenlerde çalışma ve referans belleğinden oluşan ikili bir bellek sistemi kavramını tanıttılar. Bu çift bellek sistemi daha önce Honig36 tarafından güvercinlerle yapılan deneylere dayanarak önerilmişti. Olton ve ark. hipokampal fonksiyonun çalışma belleği için gerekli olduğunu bulmuşlardır. Bu, hipokampal oluşumun ana dışsal lif bağlantılarının her birini bozmak için entorinal alanda, fimbria-forniksin gövdesinde, hipokampusun önünde, septumda veya postkomiser fornikste lezyonlar yapılarak elde edildi 26,33,34,35. Forniks-fimbria lezyonları referans belleğietkilemedi 26.

Modern protokollerde, hayvanlar art arda 3 gün boyunca günde 10-15 dakika boyunca labirenti serbestçe keşfetmelerine izin verilerek çevreye alıştırılır, ardından tüm kolların ucunda tercih edilen bir yiyecek ile 1-3 hafta boyunca labirent eğitimi yapılır veya seçilen kolları sabitler, aynı deneyde çalışma belleği veya çalışma belleği ve referans belleği test edilir, sırasıyla 9,29,37.

Genellikle, bu protokoller tam olarak tanımlanmamıştır ve sıçanlar ile fareler arasındaki davranışsal farklılıklar iyi düşünülmemiştir. Burada, özellikle fareler ve fareler arasındaki korku yönetimi farklılıklarına dayalı olarak korkulu deneyimleri yerler ve zamanlama ile ilişkilendirmekten nasıl kaçınılacağı konusunda protokolümüzü ve deneyimimizi ayrıntılı olarak sunuyoruz. Bu protokol, uzamsal çalışma belleğini incelemek ve fareler kullanarak elektrofizyoloji, gerçek zamanlı görüntüleme ve histolojiye uygulamak isteyen araştırmacılar içindir.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm fare deneyleri, UCL Etik Komitesi tarafından önceden onaylandı ve 1986 tarihli Hayvanlar (Bilimsel Prosedürler) Yasası ve Birleşik Krallık Hükümeti'nin müteakip mevzuatı uyarınca yetkilendirildi.

1. Bir yazılım uygulamasında otomatik labirent kontrolü için programların hazırlanması

NOT: Şekil 1A-C'de gösterildiği gibi otomatik radyal kol labirenti ve Şekil 1D'deki oda düzeni kullanılmıştır.

  1. Şekil 2'de açıklandığı gibi kapı kapatma için deneysel bir iş akışı hazırlayın.
  2. Bir yazılım uygulamasında alışkanlık aşaması 1'in başlangıcını (Şekil 2A) ayarlayın. Bunu yapmak için aşağıdaki adımları izleyin.
    1. Deneme ve video kayıtlarının başlangıcını ayarlayın ve yazılımdaki tüm kolları kapatın. Yazılım, labirentin merkezi göbeğindeki fareyi tanıdıktan 5 saniye sonra izlemeye başlar ve tüm kapıları açar.
    2. Fare bir kolun içine girdiğinde ve merkezi göbek kapılarının en yakın kapısından 4 cm uzakta olduğunda, tüm kapıları kapatın. Ardından, tüm kapıları kapattıktan hemen sonra, farenin seçtiği kolun kapısını açın.
    3. Fare merkezi göbeğe döndüğünde, kapıyı kapatın ve 5 saniye boyunca merkezi göbekle sınırlayın. Bunu 30 dakika boyunca tekrarlayın.
    4. 30 dakika geçtiğinde video kaydını ve izlemeyi durdurun ve fare merkezi hub'a geri döner.
      NOT: Farenin labirenti istediği gibi özgürce keşfetmesine izin verin.
  3. Alışma aşaması 2 (Şekil 2B)
    1. İlgili yazılımda deneme sürümünün ve video kaydının başlangıcını ayarlayın ve tüm kapıları kapatın.
    2. Yazılım, labirentin merkezi göbeğindeki fareyi tanıdıktan 5 saniye sonra, izlemeye başlayın ve tüm kapıları açın.
    3. Fare her bir kola en az iki kez veya 30 dakika sonra girer ve ardından merkezi hub'a dönerse denemeyi sonlandırın. Farenin labirenti istediği gibi özgürce keşfetmesine izin verin.
  4. Alışma aşaması 3 (Şekil 2C)
    NOT: Bu aşama, aşama 1 ve 2'nin birleşimidir.
    1. Yazılımı, deneme ve video kaydını başlatacak ve tüm kapıları kapatacak şekilde ayarlayın.
    2. Yazılımı, merkezi hub'daki fareyi tanıdıktan 5 saniye sonra labirent kapılarını kontrol edecek şekilde ayarlayın. Bu noktada izlemenin başlangıcını ayarlayın ve tüm kapıları açın.
    3. Fare bir kolun içine girdiğinde ve merkezi göbek kapılarının en yakın kapısından 4 cm uzakta olduğunda tüm kapıları kapatın. Ardından kolun kapısını açın.
    4. Fare merkezi hub'a tam olarak girdiğinde kapıyı kapatın ve fareyi 3 saniye boyunca merkezi hub'da tutun. Bu diziyi 30 dakika boyunca veya fare her kola en az bir kez girene kadar tekrarlayın.
    5. Koşulu yerine getirdikten sonra ve fare merkezi hub'a tam olarak girdiğinde denemenin sonunu ayarlayın.
      NOT: Farenin labirenti istediği gibi özgürce keşfetmesine izin verin.
  5. Çalışma belleği görevi (Şekil 2D, E)
    1. Yazılımı, denemeyi ve kaydı başlatacak şekilde ayarlayın ve tüm kapıları kapatın.
    2. Yazılım, merkezi hub'daki fareyi tanıdıktan 5 saniye sonra, yazılımı izlemeyi başlatacak şekilde ayarlayın.
    3. Zorunlu çalıştırma aşamasını başlatın. Sözde rastgele seçilmiş 4 kolu tek tek fareye sunun.
    4. Fare ilk kola girdiğinde ve merkezi göbekten 3 cm uzakta olduğunda, kapının kapandığından ve 15 saniye boyunca kolun içinde kaldığından emin olun.
    5. Kapının açılmasına izin verin ve farenin merkezi hub'a geri dönmesine izin verin.
    6. Kapıyı kapatın ve ardından ikinci kolu açın.
    7. Bunu dördüncü kola kadar tekrarlayın.
    8. Fare, zorunlu çalıştırma aşamasının dördüncü kolundan sonra merkezi göbeğe döndüğünde, onu 5 saniye boyunca merkezi göbekle sınırlayın.
    9. Tüm kapıların açılmasına izin verin ve serbest çalışma aşamasını başlatın.
    10. Fare tüm ödülleri topladıktan ve tüm kolları en az bir kez girdikten sonra merkezi merkeze döndüğünde denemeyi sonlandırın.

2. Bireysel konutlar için ev kafeslerinin hazırlanması

  1. Yeni bir deney için standart yuvalama malzemelerini kullanarak yeni kafesler kurun.
    1. Deney için her fare için yeni kafeslere yeni yatak takımları, talaş, bir kağıt iglo, bir kağıt tünel, kağıt yuvalama şeritleri ve tahta bir ısırma bloğu koyun.
    2. Yiyecek hunisini yerleştirin ve kapağı kapatın.
      NOT: Fareler, yiyecek hunisi olmadan havalandırma parçalarına zarar verebilir.

3. Hayvan tutma odasında taşıma, tartma ve diyet kısıtlaması (Gün -7 - Gün 0)

  1. Fareyi ev kafesinde verilen kağıt tüneline elinizle nazikçe yönlendirin.
  2. Elinizle 38,39,40 kağıt tünelini kullanarak fareyi gruplandırılmış kafesten kaldırın, birkaç saniye göğüs hizasında tutun. Alternatif olarak, farenin gönüllü olarak elin üzerine tırmanmasına izin verin.
    NOT: Hayvanları minimum stresle ele almak, davranış deneyleri için çok önemlidir. Onları asla kuyruğundan tutmayın, bu fareler için streslidir. Fareleri deneyciye alıştırmak da önemlidir. Farelerin iyi alışmış ve rahat olmaları gerekir, aksi takdirde daha sonra labirentte iyi öğrenemezler.
  3. Fareyi her zaman aynı tutma yöntemini kullanarak tutun. Vücut ağırlığını izlemek için fareyi tartıya koyun ve vücut ağırlığını kaydedin.
    NOT: Fareleri hızlı vücut hareketleriyle veya yüksek sesler çıkararak zorlamayın. Bunu sessiz bir ortamda yapmak daha iyidir. Aksi takdirde, ölçekten veya deneycinin elinden atlayabilirler. Ayrıca, fareler stresliyse, şaşı gözler gösterebilir, gıcırdayabilir ve deneycinin elini ısırabilir41,42.
  4. Tarttıktan sonra, fareyi daha önce hazırlanan yeni kafese koyun.
  5. Fareleri, radyal kol labirentine maruz kalmadan önce bir hafta boyunca sınırlı miktarda diyete koyun. Bu, onları sağlanan yiyecek ödülleri için labirentte yiyecek aramaya motive eder. Deney sırasındaki yiyecek ödülü seyreltilmiş şekerli yoğunlaştırılmış süttür.
  6. Kafese 2 ~ 3 g standart yem koyun ve deney boyunca vücut ağırlığını başlangıç ağırlığının %85 ~ 90'ı arasında tutun.
    NOT: C57BL / 6 fareler her gün 3-4 g standart yemek yer43.
  7. Ertesi gün verilecek yiyecek miktarını standartlaştırmak için bir rehber olarak vücut ağırlığındaki gece düşüşünü gözlemleyin. O andan itibaren, deney boyunca başlangıç vücut ağırlığının %85-90'ını korumak için yeterli miktarda günlük standart yemek verin.
    NOT: Bu hayvanların yavaş yavaş kilo vermeleri gerekir. Stresi önlemek için vücut ağırlıklarını ve yüz ifadelerini izleyin.
  8. Alışma aşaması 1'in sonuna kadar fareleri alışkanlık haline getirmek için ev kafesindeki küçük bir plastik kapta 1 mL seyreltilmiş yoğunlaştırılmış süt (ödül; şekerli yoğunlaştırılmış süt: su = 1: 1) sağlayın. Farelerin ödülü yediğinden emin olun. Fare suşu sunulan yiyeceğe neofobi gösteriyorsa, ödül yiyeceğini değiştirin.
    NOT: Alışkanlık aşaması 2'den itibaren, ödülü ev kafesinde vermeyin. Herhangi bir farenin vücut ağırlığı başlangıç ağırlığının %80'inin altına düşerse, IACUC ve ülkeye özgü yönergelere göre ötenazi yapılmalıdır. Bir fare, ilk vücut ağırlığı kontrolünde kullanılan fare hattı için normal vücut ağırlığı aralığında değilse (8-12 haftalıkken 20-30 g), daha sonra vücut ağırlığını gerekli aralıkta tutmada zorluk çekmemek için kohortta düşünülmemelidir.

4. Farelerin sınav salonuna getirilmesi

  1. Fareleri davranış testi odasına yavaşça getirmek için bir araba kullanın.
  2. Fareleri 5 dakika boyunca arabada rahatsız edilmeden bırakın.

5. Oda kurulumu

  1. Merkezi hub'ı dolaylı olarak aydınlatan oda aydınlatmasını sıcak beyaz ampullerle 80 lux'e ayarlayın ve merkezi hub'da ölçülen 70 dB'de beyaz gürültüyü oynatın. NOT: Orta yoğunlukta beyaz gürültüye maruz kalmanın, sıçanların geometrik olarak karmaşık bir labirentte daha iyi performans göstermesine yol açtığı bilinmektedir44,45. Beyaz gürültü, ortamdaki kaçınılmaz gürültüyü maskelemekten daha fazlasını yapıyor gibi görünüyor; 70 dB beyaz gürültü, prefrontal korteks, hipotalamus ve hipokampus dahil olmak üzere sıçanların çeşitli beyin bölgelerinde kolin alımını artırır (ancak striatumda değil)46 ve RAM çalışma belleği performansının, hipokampus, frontal korteks ve ön beyin arasındaki kolinerjik yolların bütünlüğüne bağlı olduğu bilinmektedir32,47. Hayvanların çevrelerinde doğru bir şekilde gezinmek için hem distal hem de proksimal görsel ipuçlarını kullandıkları da bilinmektedir. Bununla birlikte, fareler, uzamsal öğrenme sırasında gezinmek için proksimal ipuçlarından daha fazla distal görsel ipuçlarına bağımlıdır48. Bu deneyde, küçük bir kağıda basılmış proksimal ipuçları, 8 kollu RAM'in tüm kollarının arka duvarlarına yerleştirildi, ancak papatya dizilimi davranışını azaltmadılar. Öte yandan, geometrik olarak asimetrik distal görsel ipuçları (odanın tavanında ve duvarlarında), papatya dizilişini azalttı ve RAM'de uzamsal navigasyon için gerekliydi.

6. Alışma aşaması 1 - Ödülsüz (Gün 1 - 2)

NOT: Labirentte ödül yemlenmez. Bu aşama, fareleri labirent kapılarına ve seslerine alıştırmak içindir.

  1. Yazılım üzerindeki Başlat düğmesine tıklayarak ve fareyi zorlamadan labirente getirerek fare takibini ve video kaydını başlatın. Bunu, fare deneycinin elindeyken yavaş hareket ederek ve yüksekliği yavaşça değiştirerek yapın. Fareyi merkezi hub'a yerleştirin.
    NOT: Fareler deneyi yapan kişinin elinde sallanırsa, hareketleri yavaşlatın. Korkmanın bir işaretidir. Fareler, zorunlu çalışma aşamasına başlamadan önce merkezi göbekte 5 sn hapsetme süresi boyunca hareket eder. Merkezi göbeğe yerleştirildiklerinde herhangi bir tarafa bakabilirler.
  2. Labirentten uzağa veya labirent duvar seviyesinin altına yerleştirilmiş PC monitöründe farenin davranışını izlemeye devam edin. Fare duvara tırmanarak labirentten kaçmaya çalışırsa, deneycinin varlığını göstermek için sandalyeden kalkın ve performanslarını izleyerek ona doğru yürüyün. En kötü senaryoda, fareyi labirente geri itin.
    NOT: Normalde fareler, deneycinin kıyafetlerinin yaklaşırken sürtünme sesini duyduktan sonra labirente geri dönerler. Bunun hızlı bir şekilde yapılması gerekiyor. Deneyci bunu yapmaya devam ederse, fareler 1'den 3'e kadar olan alışma aşamalarından sonra labirentte kalacaktır. Fareler labirentten atlamaya devam ederse, onları daha sonraki deneylerden ve analizlerden çıkarmanız önerilir.
  3. Denemeden sonra, farenin deneycinin elinin üzerine gönüllü olarak tırmanmasına izin verirken, diğer elinizle labirentten atlamasını önlemek için kolu kapatarak fareyi labirentin bir kolundan toplayın.
  4. Fare dışkısını fırçalayın ve ödüllerin izlerini gidermek için labirenti kuru mendille silin. Ardından ıslak mendille silin ve labirenti kuru mendille kurulayın (yaklaşık 2 dakika).
  5. Bunu iki gün boyunca sırayla her fare için yapın.
    NOT: 30 dakika sonra, fareler labirentin 8 kolunu da ziyaret etmemiş olabilir. Bu normaldir ve bir sorun değildir. Fareler, sistematik olmayan, sıralı olmayan bir düzende kolları ziyaret etme eğilimindedir ve her bir kolda eşit olmayan zamanlar geçirerek temkinli hareket eder. Fareler bu aşamada labirent duvarlarına tırmanabilir ve/veya labirentten atlayabilir. Böyle bir şey olursa (örneğin, fare duvarlara tırmanmaya çalışırsa), deneyi yapan kişinin labirente yaklaşarak ve giysi hışırtısı gibi bazı sesler çıkararak farenin varlığından haberdar etmesini sağlayarak bunu önleyin. Bu nedenle, farenin RAM'deki davranışının dikkatli bir şekilde gözlemlenmesi ve hızlı hareket edilmesi gerekebilir. Bu prosedürün birkaç tekrarından sonra, fareler labirentte kalacaktır. Her şeye rağmen, fare alışkanlık sırasında RAM'de kalmazsa, analizden çıkarın.

7. Alışma aşaması 2 - Ödüllendirilmiş (Gün 3 - 4)

NOT: Bu aşama, fareleri yiyecek ödülleri için labirenti özgürce keşfetmeye teşvik etmek içindir.

  1. Her bir yiyeceğe 70 μL yiyecek ödülünü her bir koldaki kuyuya yerleştirin.
  2. Yazılım üzerindeki Başlat düğmesine tıklayarak ve ardından fareyi 6.1'de açıklandığı gibi labirent merkezi hub'ına yerleştirerek fare izlemeyi ve video kaydını başlatın.
  3. Farenin davranışını PC monitöründe uzak bir yerden izlemeye devam edin ve gerekirse not edin, örneğin duvara tırmanmak veya labirentten atlamak. Fare her bir kola en az iki kez girdiğinde veya 30 dakika geçtiğinde denemeyi sonlandırın.
  4. Denemeden sonra, farenin deneycinin eline gönüllü olarak tırmanmasına izin vererek, diğer elinizle labirentten atlamasını önlemek için kolu kaplayarak fareyi labirentten bir kolda toplayın.
  5. Labirenti 6.4'te anlatıldığı gibi temizleyin (Alışma aşaması 1; yaklaşık 2 dakika).
  6. Bunu her fare için sırayla iki gün boyunca günde iki kez yapın.
    NOT: Bu aşamada, fareler zincirleme bağlantı davranışı gösterebilir, ancak endişelenmenize gerek yoktur çünkü çalışma belleği görevindeki ek 4 kol girişi bu hareketi caydırabilir. Bu adımda, fareler ödülü tüketmeden kolda durabilir. 4. Günde, fareler 3. güne göre daha eğitimli olmalıdır, ancak yine de kolun ortasında durabilir.

8. Alışma aşaması 3 - Ödüllendirilmiş (Gün 5 - 6)

NOT: Bu aşama, farelerin aşama 1 ve 2'nin kombinasyonunun bulunduğu ortama alışmalarını sağlamak içindir.

  1. Tüm yiyecek kuyularını 70 μL ödülle yemleyin.
  2. Yazılımın başlat düğmesine tıklayarak ve fareyi labirentin merkezi göbeğine yerleştirerek fare izlemeyi ve video kaydını başlatın.
  3. Fare her bir kola en az bir kez veya 30 dakika geçene kadar farenin davranışını PC monitöründe uzak bir yerden izlemeye devam edin. Fare labirentten kaçmaya çalışırsa, Alışma Aşaması 1'de (6.2) belirtildiği gibi hızlı hareket edin.
  4. Denemeden sonra, fareyi deneycinin elinin üzerine gönüllü olarak tırmanmasına izin vererek labirentten çıkarın, diğer el ise labirentten atlamasını önlemek için kolu kaplar.
  5. Labirenti 6.4'te (alışma aşaması 1) anlatıldığı gibi temizleyin (yaklaşık 2 dakika).
  6. Bunu her fare için iki gün boyunca günde iki kez yapın.
    NOT: Bu aşamada, labirentten kaçmaya çalışan fareleri analizden çıkarmak en iyisidir.

9. Çalışma belleği görevi - Ödüllü (7. Gün - 15. Gün)

  1. 40 μL ödülle tüm kolları yemleyin. Farelerin merkezi göbekten görmesini zorlaştırmak için ödülü her yiyeceğe merkezi göbeğe çok yakın bir yere yerleştirin.
  2. Yazılımın başlat düğmesine tıklayarak fare izlemeyi ve kaydetmeyi başlatın ve ardından fareyi zorlamadan labirent merkezi hub'ına yerleştirin.
  3. Merkezi merkezdeki 5 sn hapsi sırasında, uzaklaşın ve labirentten uzakta bir yere oturun. Farenin davranışını izleyin ve farenin labirentte ziyaret ettiği kolun sırasını not edin (bkz. Ek dosya 1).
  4. Fare, çalışma belleği görevinin sonu olan sekiz yiyecek ödülünün tümünü topladığında kol ziyaret sırasını kaydetmeyi bırakın ve ardından dört ekstra kolu ziyaret etmesine izin verin.
    NOT: Bunu yaparak, fareler yakalanmadan önce biraz daha zamana sahip olabilir, bu da farelerin çalışma belleği görevine odaklanmasını sağlar. Bu adım aynı zamanda farelerin, ödüllerin toplandıktan sonra yenilenmediği gerçeğini pekiştirmesine de olanak tanır.
  5. Fazladan dört kol ziyaretinden sonra, son kol ziyaretinin sonunda fareyi labirentten çıkarın ve diğer elinizle kolu kapatırken elin üzerine tırmanmasına izin verin.
    NOT: Fareleri merkezi göbekte yakalamayarak, fareler, farelerin bir sonraki kola hangi kola gideceklerine karar verdikleri merkezi göbekle yakalanmayı ilişkilendirmeyecektir. Fareler, ekstra kol ziyaretleri de dahil olmak üzere göreve aşina olduklarında, son yiyecek kuyusunun yakınında serbestçe hareket edebilir veya merkezi göbekte biraz zaman geçirebilirler. Ancak, 4 ekstra kol ziyaretini 3 dakika içinde bitirmeleri gerekir. 5 dakika içinde bitirmezlerse, onları ev kafesine geri koyun.
  6. Bir sonraki deneme için kafese dokunarak uyarılma seviyesini ayarlamak için bir sonraki kafesi seçin.
  7. Labirenti 6.4'te (alışma aşaması 1) anlatıldığı gibi temizleyin (yaklaşık 2 dakika).
  8. Bir sonraki fareye geçin ve bunu 9 gün boyunca sırayla her fare için 6 kez tekrarlayın.
    NOT: Dört ekstra kol ziyaretinin ortalama süresi, daha sonraki denemelerde daha uzun hale gelmelidir, çünkü fareler daha fazla ödülün ne zaman mevcut olmadığını veya içine girecek yeni, ziyaret edilmemiş kolların olmadığını anlamayı öğrenirler.

10. Puanlama

  1. "Günlük başarı oranı puanı" (%) = 4(gol) / (toplam kol giriş sayısı[4+Hatalar]) x 100'ü hesaplayın.
    NOT: Zorunlu koşudan sonra, sadece dört kol ödülle, hedeflerle doldurulur. Farenin zorunlu koşuda ziyaret ettiği bir kola girerlerse, bunu bir hata olarak sayın ve serbest koşuda tekrarlanan kolları sayın.
  2. 6 denemede "mükemmel deneme oranı puanı" (%) hesapla = [(mükemmel deneme sayısı) / 6 ] x 100
    NOT: Mükemmel bir puan, çalışan bellek hatası olmadığı anlamına gelir.
  3. Analiz için yazılımda farenin hızını, mesafesini ve ivmesini seçin ve her gün için ortalamaları hesaplayın. Dört ekstra kol ziyaretini bu analizlerin dışında tuttuğunuzdan emin olun. Ayrıca, deneyden sonra fare izleme videolarını inceleyerek dört ekstra kol ziyaretinin süresini ölçün.
    NOT: Fareler bir kola girdikten hemen sonra hızlı dönüşler yapabilir. Bunu bir giriş olarak saymayın ve puanlamayın, çünkü bu hızlı bir hata düzeltmesidir, bu da çalışma belleğinin geçerli olduğu anlamına gelir49. Bununla birlikte, fare kolun orta noktasını geçerse veya 3 saniyeden fazla kolda kalırsa, girişi sayın ve puanlayın. Günlük başarı oranları puanları, farelerin öğrenme eğrilerini gösterir ve mükemmel deneme oranı puanları, çalışma belleği tutma verimliliğini gösterir.

11. İstatistik

  1. Önceki yayında50 yapıldığı gibi, kontrol ile nakavt fare çizgisi arasındaki farkı inceliyorsanız, istatistikleri aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirin.
    1. Kontrol ve deney gruplarının elde edilen verilerini, tekrarlanan ölçümler iki yönlü ANOVA'yı post hoc analizle (örneğin, Bonferroni testi) [her konuyu 9 farklı zaman noktasında ölçerek] karşılaştırın.
    2. Grupları karşılaştırıyorsanız, her grupta en az 10 ve tercihen ~ 20 fareyi test edin. Gen manipülasyonunun, lezyonların yapılmasının veya ilaç tedavisinin etkisinin açık olduğu durumlarda, örneklem boyutları sonuca varmak için daha küçük olabilir.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, MyRF cKO fareleri ve kontrol50 kullanılarak uzamsal çalışma belleği görev performansı için yeni oligodendrositlerin ve miyelin kılıflarının gerekli olup olmadığını sorduğumuz önceki yayınımızda kullanılmıştır. Çalışma belleği görev performansının kontrol farelerinde iyileştirildiğini, ancak MyRF cKO farelerinde iyileşmediğini bulduk. Çalışma belleği görevi, vahşi tip farelerde çalışma belleği işleme ile ilgili beyin alanlarında oligodendrosit öncü hücre (OPC'ler) proliferasyonunu ve farklılaşmasını ve oligodendrosit (OL) miyelinleşmesini uyardı ve teşvik etti. Ayrıca, uzamsal çalışma belleğini değerlendirmek için T-labirent ödüllü değişim görevini de gerçekleştirdik. Bu görev, MyRF cKO farelerinde çalışma belleği eksikliğini tespit etmek için gerçekleştirildi. Bununla birlikte, histolojik analizde, T-labirent ödüllü değişim görevine sahip fare grubu ile ev kafesi kontrol grubu arasında anlamlı bir fark gözlenmedi. Bu nedenle, burada sunulan protokolün, çalışma belleğini incelemek için T-labirent ödüllü değişim görevinden daha etkili olduğu sonucuna vardık.

Her farenin, toplamda bir saat süren günde 6 çalışma belleği görevi denemesi vardı. Bu nedenle, bu protokol bir kohortta en fazla 8 fareye izin verdi. Alışkanlığın ilk günlerinde, fareler labirent kollarında düzensiz zaman geçirdiler ve hareketleri yavaştı. Uzun süre kolların ucunda kaldılar. Labirentteki alışkanlığın 5. gününün sonuna kadar, labirent kollarında değişken süreler geçirdiler ve ödüllere dokunmadan merkezi merkeze dönebilirlerdi (Şekil 3A). Bununla birlikte, altıncı günde, hayvanlar her bir kola 8-15 dakika içinde en az bir kez girdiler, her kolda benzer bir süre geçirdiler, bu da hayvanların labirente alıştığını ve göreve hazır olduğunu gösterdi (Şekil 3A, 6. gün alt sıra ve Şekil 3B).

Alışma aşamalarında, genellikle arka bacakları üzerinde durdular ve kollardan veya merkezi göbekten yukarı baktılar. Çalışma belleği görevi sırasında da benzer davranışlar gözlemlendi, ancak bunlar mutlaka aynı yönde hareket etmedi (örneğin, 2 -> 3-> 5 -> 8 [saat yönünde] veya 8 -> 5 -> 3 ->2 [saat yönünün tersine]). Yönlerini değiştirebilirler (örneğin, 5 -> 4 -> 6 -> 1). Bireysel farelerin kol dizisini seçmek için belirgin bir toplumsal eğilimi yoktu. Fareler, son ödüllendirilen kolu seçmek için, serbest koşudaki ilk ödüllendirilen koldan biraz daha fazla zaman harcama eğilimindedir. Bunun nedeni muhtemelen serbest koşuda ilk tercihte seçebilecekleri dört seçeneğe sahip olmaları ve son ödül için yalnızca bir seçeneğe sahip olmalarıydı. Zorunlu koşu aşamasındaki ilk kol, serbest koşunun başlamasından en az 50 (15+15+15+5) s önce farelere sunuldu. Bu nedenle, bu çalışma belleği görevinin, çalışma belleği hataları olmadan gerçekleştirilmesi çok kolay değildi. Ek Video 1 , çalışma belleği görev eğitiminin 8. gününde mükemmel bir denemeden geçen bir fareyi göstermektedir.

Her iki puanlama sistemini de kullanarak, 9 günlük RAM test süresinin ilk 3 günü boyunca performanslarının neredeyse sabit olduğunu, ancak bundan sonra belirgin bir şekilde iyileştiğini gördük (Şekil 4A, B

figure-results-1

figure-results-2

figure-results-3

figure-results-4

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

RAM'de çalışma belleğini eğitme ve test etme
Çalışma belleği, manipüle edilirken ve zihinsel bir görevin planlanması ve yürütülmesinde kullanılırken kısa bir süre için sınırlı miktarda bilgi tutabilen bilişsel bir süreçtir. Örnekler, uzak bir konumdaki bir kapının giriş kodunu ezberlemeyi veya belirli bir varış noktasına giden yolu ezberlemeyi içerir. İkili N-geri görev ve uzamsal yayılma görevi, insan deneklerden uyaranların konumunu, kimliğini ve zamansal sırasını ezberlemelerinin istendiği, yaygın olarak kullanılan görsel-uzamsal çalışma belleği görevleridir. Takeuchi ve ark. MRI51 kullanarak yaptıkları çalışmada, ikili N-sırt görevini içeren insanlarda başarılı çalışma belleği görevlerinde eğitim miktarının, korpus kallozumun vücudunun ön kısmındaki artmış fraksiyonel anizotropi ile ilişkili olduğunu bulmuşlardır. Daha önceki çalışmamızda50, bu yazıda açıklanan protokolü kullanarak, miyelinli oligodendrositlerin, anterior korpus kallozum ve dikkatle ilgili olduğuna inanılan anterior singulat korteks de dahil olmak üzere, çalışma belleği işlemede rol oynadığı düşünülen diğer beyin bölgelerinde arttığını bulduk. Oligodendrosit artışı, Takeuchi ve ark.50,51,52 tarafından insanlarda yapılan çalışma ile tutarlı olan çalışma belleği görev performansları ile yakından ilişkilidir. Bununla birlikte, insanlar ve fareler arasındaki psikolojik süreçlerde benzerlikler olup olmadığını incelemek hala gereklidir (örneğin, elektrofizyoloji). Çalışma belleği dikkat ile yakından ilgilidir. İnsanlardaki 'akışkan zeka' ölçümleri ile ilişkilidir ve öğrenme için önemlidir, bu nedenle çalışmak önemlidir. Olton ve Samuelson, sıçanlarda uzamsal hafızayı eğitmek ve değerlendirmek için 8 kollu bir radyal labirent (RAM) görevi tanımladılar20. Özgür seçim deneyinde, tüm labirent kollarına, test sırasında yenilenmeyen 0.1 g sıçan yemeği sağladılar. Yani, bir testte sadece sekiz ödül elde edildi. Tüm kollar açıktı ve fareler deney sırasında tüm kollara hemen erişebildi. Yiyecek ödülleri yenilenmediğinden, fareler, görevin bitiminden önce mümkün olduğunca çok ödülü geri kazanmak için daha önce ziyaret edilen kolları tekrar ziyaret etmekten kaçınmak için çalışma belleğini kullanmak zorunda kaldılar. Her sıçan başlangıçta merkezi göbeğe yerleştirildi ve 16 kol seçimi yapılana veya 10 dakika geçene kadar yiyecek ödülünü geri almak için istedikleri zaman herhangi bir kola girmelerine izin verildi. Olton ve ark. ilk 8 seçenek içinde ziyaret edilen farklı kol sıçanlarının sayısını saydılar ve tüm sıçanların 10 gün içinde ortalama 7'den fazla farklı kol seçtiğini buldular20. Farelerle benzer bir protokol denedik ve farelerin, sıçanlardan farklı olarak, birkaç gün boyunca papatya dizilimi gösterdiğini ve daha sonra stratejilerini değiştirmediğini, bu da çalışma hafızasını değerlendirme amacını ortadan kaldırdığını gördük. Bu nedenle fare, kol ziyaretleri arasında merkezi göbekte hapsedildi ve merkezi göbekteki hapsin papatya dizilimi davranışını önleyeceği umuldu.

Olton ve ark. herhangi bir seçim dizisine müdahale etmek için fareleri 1 dakika veya 15 saniye boyunca merkezi göbekte hapsetti. Bu, labirentin etrafında sürekli olarak, saat yönünde veya saat yönünün tersine ilerlemeye yönelik olağan eğilimlerini benimsemelerini engelledi20,53. Herhangi bir kolun seçimi rastgele, eşit derecede olası ve önceki seçimlerden tamamen bağımsız ise, deney klasik 'doluluk problemi'nin20 bir örneğidir, bu nedenle ilk sekiz ardışık kol ziyaretinde n farklı kol seçme olasılığı p(n,8): p(1,8)=4.8x10-7, p(2,8)=4.2x10-4, p(3,8)=0.019, p(4,8)=0.17, p(5,8)=0.42, p(6,8)=0.32, p(7,8)=0.067, p(8,8)=0.0024. Bu olasılıklardan, farklı silahları seçme şansının ortalama olasılığının 8 üzerinden 5.3 (Beklenti değeri = figure-discussion-1






Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wolfson Biyomedikal Araştırma Enstitüsü'ndeki meslektaşlarımıza yararlı tartışmalar için ve David Bannerman'a (Oxford Üniversitesi) fare davranışı konusundaki tavsiyeleri ve makalenin erken bir taslağını gözden geçirdikleri için teşekkür ederiz. Ayrıca teknik ve idari destek için Matthew Grist'e teşekkür ederiz. Bu araştırma Wellcome Trust [108726/Z/15/Z ve 214286/Z/18/Z] ve Gerald Choa Nörobilim Enstitüsü [PJ8425013] tarafından finanse edilmiştir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Arter forseps veya penseHerhangi birN / AStandart chow
C57BL / 6J fareleriJackson laboratuvar0006642 ~ 3 aylık
Yoğunlaştırılmış süt (Karanfil)NestleN/AGörevde ödül olarak kullanılır
Damıtılmış suHerhangi birN / AYoğunlaştırılmış sütün temizlenmesi ve seyreltilmesi için
EthovisionXT13 NoldusN/ALabirent kapılarını ve izleme faresini kontrol edin
- Çoklu vücut noktası modülüvücut noktası takibi içinNoldusN/A
- Deneme ve Donanım Kontrol ModülüNoldusN/ADeneme ve Deneme İçin Donanım Kontrolü
-- G/Ç kutusuNoldusN/ALabirent kapılarını kontrol
Labirent dışı görsel ipuçlarıVarsa YokLabirentin farelerle haritalanması için
Yüksek çözünürlüklü kameraTracksysN/A Faretakibi ve film çekimi için
Boya fırçasıYok Temizlemekiçin
Kağıt tüneliFareleri işlemek içinherhangi birN/A
Kağıt igloYuvalama içinHerhangi BirN / A
Kağıt yuvalama şeritleriYuvalama içinHerhangi birN /
A Pipetteman P1000 GilsonF144059MEv kafesine seyreltilmiş yoğunlaştırılmış süt sağlamak için
Pipet ucu P1000Herhangi Bir
Pipetteman P200GilsonF144058MLabirenti yemlemek için
Pipet ucu P200Herhangi BirRadyal
kol labirentiTracksysN/AÖzel yapım
Oda lambalarıHerhangi birN/AHatta için labirentte aydınlatma
Küçük plastik kapHerhangi birYokEv kafesine seyreltilmiş yoğunlaştırılmış süt sağlamak için
Beyaz gürültü için hoparlörlerHerhangi birN/ABeyaz gürültü çalmak için
Standart yemekHerhangi birYokDiyet kısıtlaması için
kağıt mendiliçinherhangi birYok
Verifokal lensTracksysN/A5-50 mm, manuel odaklama, manuel iris
Ahşap ısırma bloğuHerhangi birN/Atüpünü yuvalamak için
Falcon Falcon & trade; 352070Yoğunlaştırılmış sütü damıtılmış suyla karıştırmak için (1:1)
kesmek için Çoklu edin Temizleme 50 ml santrifüj

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baddeley, A. Working memory. Science. 255 (5044), 556-559 (1992).
  2. Wang, L., Sheng, A., Chang, L., Zhou, R. Improving fluid intelligence of children through working memory training: The role of inhibition control. Front Psychol. 13, 1025036(2022).
  3. Reppucci, J. C., Brown, L. A., Chambers, A. Q., Veenema, A. H. Wistar rats and C57BL/6 mice differ in their motivation to seek social interaction versus food in the Social versus Food Preference Test. Physiol Behav. 227, 113162(2020).
  4. Whishaw, I. Q., Tomie, J. Of mice and mazes: similarities between mice and rats on dry land but not water mazes. Physiol Behav. 60 (5), 1191-1197 (1996).
  5. Cressant, A., Besson, M., Suarez, S., Cormier, A., Granon, S. Spatial learning in Long-Evans Hooded rats and C57BL/6J mice: different strategies for different performance. Behav Brain Res. 177 (1), 22-29 (2007).
  6. Hok, V., Poucet, B., Duvelle, E., Save, E., Sargolini, F. Spatial cognition in mice and rats: similarities and differences in brain and behavior. Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 7 (6), 406-421 (2016).
  7. Bisby, M. A., Stylianakis, A. A., Baker, K. D., Richardson, R. Fear extinction learning and retention during adolescence in rats and mice: A systematic review. Neurosci Biobehav Rev. , 1264-1274 (2021).
  8. Mizuno, M., Yamada, K., Olariu, A., Nawa, H., Nabeshima, T. Involvement of brain-derived neurotrophic factor in spatial memory formation and maintenance in a radial arm maze test in rats. J Neurosci. 20 (18), 7116-7121 (2000).
  9. Rai, R., Singh, H. K., Prasad, S. A special extract of Bacopa monnieri (CDRI-08) restores learning and memory by upregulating expression of the NMDA receptor subunit GluN2B in the brain of scopolamine-induced amnesic mice. Evid Based Complement Alternat Med. 2015, 254303(2015).
  10. Ellenbroek, B., Youn, J. Rodent models in neuroscience research: is it a rat race. Dis Model Mech. 9 (10), 1079-1087 (2016).
  11. Hefner, K., Holmes, A. Ontogeny of fear-, anxiety- and depression-related behavior across adolescence in C57BL/6J mice. Behav Brain Res. 176 (2), 210-215 (2007).
  12. Pattwell, S. S., et al. Altered fear learning across development in both mouse and human. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (40), 16318-16323 (2012).
  13. Pattwell, S. S., et al. Dynamic changes in neural circuitry during adolescence are associated with persistent attenuation of fear memories. Nat Commun. 7, 11475(2016).
  14. Riddle, M. C., et al. Caloric restriction enhances fear extinction learning in mice. Neuropsychopharmacology. 38 (6), 930-937 (2013).
  15. Cruz, E., Lopez, A. V., Porter, J. T. Spontaneous recovery of fear reverses extinction-induced excitability of infralimbic neurons. PLoS One. 9 (8), e103596(2014).
  16. Barbayannis, G., et al. Differential effects of stress on fear learning and activation of the amygdala in pre-adolescent and adult male rats. Neuroscience. 360, 210-219 (2017).
  17. Chen, C. V., Chaby, L. E., Nazeer, S., Liberzon, I. Effects of trauma in adulthood and adolescence on fear extinction and extinction retention: advancing animal models of posttraumatic stress disorder. Front Behav Neurosci. 12, 247(2018).
  18. Schipper, P., et al. Impaired fear extinction recall in serotonin transporter knockout rats is transiently alleviated during adolescence. Brain Sci. 9 (5), 9050118(2019).
  19. Ishiyama, S., Brecht, M. Neural correlates of ticklishness in the rat somatosensory cortex. Science. 354 (6313), 757-760 (2016).
  20. Olton, D. S., Samuelson, R. J. Remembrance of places passed - spatial memory in rats. J Exp Psychol Anim Behav Process. 2 (2), (1976).
  21. Kraemer, P. J., Gilbert, M. E., Innis, N. K. The influence of cue type and configuration upon radial-maze performance in the rat. Animal Learning & Behavior. 11, 373-380 (1983).
  22. Wenk, G. L. Assessment of spatial memory using the radial arm maze and Morris water maze. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8 (Unit 8 5A), (2004).
  23. Harper, D. N., Dalrymple-Alford, J. C., McLean, A. P. Production of a serial position effect in rats using a 12-arm radial maze. J Neurosci Methods. 44 (2-3), 197-207 (1992).
  24. Schmitt, W. B., Deacon, R. M., Seeburg, P. H., Rawlins, J. N., Bannerman, D. M. A within-subjects, within-task demonstration of intact spatial reference memory and impaired spatial working memory in glutamate receptor-A-deficient mice. J Neurosci. 23 (9), 3953-3959 (2003).
  25. Brown, M. F. The effects of maze-arm length on performance in the radial-arm maze. Animal Learning & Behavior. 18, 13-22 (1990).
  26. Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17 (6), 669-682 (1979).
  27. Sasaki, T., et al. Dentate network activity is necessary for spatial working memory by supporting CA3 sharp-wave ripple generation and prospective firing of CA3 neurons. Nat Neurosci. 21 (2), 258-269 (2018).
  28. Jew, K., et al. Selective memory and behavioral alterations after ambient ultrafine particulate matter exposure in aged 3xTgAD Alzheimer's disease mice. Part Fibre Toxicol. 16 (1), 45(2019).
  29. Harvey, R. E., Thompson, S. M., Sanchez, L. M., Yoder, R. M., Clark, B. J. Post-training inactivation of the anterior thalamic nuclei impairs spatial performance on the radial arm maze. Front Neurosci. 11, 94(2017).
  30. Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presence of local cues. Learning and Motivation. 12 (2), (1981).
  31. Buresova, O., Bures, J., Oitzl, M. S., Zahalka, A. Radial maze in the water tank: an aversively motivated spatial working memory task. Physiol Behav. 34 (6), 1003-1005 (1985).
  32. Buresova, O., Bolhuis, J. J., Bures, J. Differential effects of cholinergic blockade on performance of rats in the water tank navigation task and in a radial water maze. Behav Neurosci. 100 (4), 476-482 (1986).
  33. Olton, D. S., Walker, J. A., Gage, F. H. Hippocampal connections and spatial discrimination. Brain Res. 139 (2), 295-308 (1978).
  34. Olton, D. S., Werz, M. A. Hippocampal function and behavior: spatial discrimination and response inhibition. Physiol Behav. 20 (5), 597-605 (1978).
  35. Olton, D. S., Branch, M., Best, P. J. Spatial correlates of hippocampal unit activity. Exp Neurol. 58 (3), 387-409 (1978).
  36. Honig, W. K. Studies of Working Memory in the Pigeon. 38, 1 edn, (1978).
  37. Brolese, G., Lunardi, P., Lopes, F., Gonçalves, C. -A. Chapter 2 - Prenatal Alcohol Exposure and Neuroglial Changes in Neurochemistry and Behavior in Animal Models. , Academic Press. 11-22 (2017).
  38. Gouveia, K., Hurst, J. L. Reducing mouse anxiety during handling: Effect of experience with handling tunnels. PLoS One. 8 (6), e66401(2013).
  39. Gouveia, K., Hurst, J. L. Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: the major role of non-aversive handling. Sci Rep. 7, 44999(2017).
  40. Gouveia, K., Hurst, J. L. Improving the practicality of using non-aversive handling methods to reduce background stress and anxiety in laboratory mice. Sci Rep. 9 (1), 20305(2019).
  41. Ebbesen, C. L., Froemke, R. C. Body language signals for rodent social communication. Curr Opin Neurobiol. 68, 91-106 (2021).
  42. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat Methods. 7 (6), 447-449 (2010).
  43. Tordoff, M. G., Pilchak, D. M., Williams, J. A., McDaniel, A. H., Bachmanov, A. A. The maintenance diets of C57BL/6J and 129X1/SvJ mice influence their taste solution preferences: implications for large-scale phenotyping projects. J Nutr. 132 (8), 2288-2297 (2002).
  44. Prior, H. Effects of the acoustic environment on learning in rats. Physiol Behav. 87 (1), 162-165 (2006).
  45. Prior, H., Schwegler, H., Ducker, G. Dissociation of spatial reference memory, spatial working memory, and hippocampal mossy fiber distribution in two rat strains differing in emotionality. Behav Brain Res. 87 (2), 183-194 (1997).
  46. Lai, H. Acute exposure to noise affects sodium-dependent high-affinity choline uptake in the central nervous system of the rat. Pharmacol Biochem Behav. 28 (2), 147-151 (1987).
  47. Granon, S., Poucet, B., Thinus-Blanc, C., Changeux, J. P., Vidal, C. Nicotinic and muscarinic receptors in the rat prefrontal cortex: differential roles in working memory, response selection and effortful processing. Psychopharmacology (Berl). 119 (2), 139-144 (1995).
  48. Hebert, M., Bulla, J., Vivien, D., Agin, V. Are distal and proximal visual cues equally important during spatial learning in mice? a pilot study of overshadowing in the spatial domain. Front Behav Neurosci. 11, 109(2017).
  49. Yamamoto, J., Suh, J., Takeuchi, D., Tonegawa, S. Successful execution of working memory linked to synchronized high-frequency gamma oscillations. Cell. 157 (4), 845-857 (2014).
  50. Shimizu, T., et al. Oligodendrocyte dynamics dictate cognitive performance outcomes of working memory training in mice. Nat Commun. 14 (1), 6499(2023).
  51. Takeuchi, H., et al. Training of working memory impacts structural connectivity. J Neurosci. 30 (9), 3297-3303 (2010).
  52. Wu, D., et al. Persistent neuronal activity in anterior cingulate cortex correlates with sustained attention in rats regardless of sensory modality. Sci Rep. 7, 43101(2017).
  53. David, S., Olton, C. C., Ann Werz Mary, Spatial memory and radial arm maze performance of rats. Learning and Motivation. 8 (3), 289-314 (1977).
  54. Steiner, A. P., Redish, A. D. Behavioral and neurophysiological correlates of regret in rat decision-making on a neuroeconomic task. Nat Neurosci. 17 (7), 995-1002 (2014).
  55. Sweis, B. M., Thomas, M. J., Redish, A. D. Mice learn to avoid regret. PLoS Biol. 16 (6), e2005853(2018).
  56. Sultana, R., Ogundele, O. M., Lee, C. C. Contrasting characteristic behaviours among common laboratory mouse strains. R Soc Open Sci. 6 (6), 190574(2019).
  57. Marchette, R. C. N., Bicca, M. A., Santos, E., de Lima, T. C. M. Distinctive stress sensitivity and anxiety-like behavior in female mice: Strain differences matter. Neurobiol Stress. 9, 55-63 (2018).
  58. Brooks, S. P., Pask, T., Jones, L., Dunnett, S. B. Behavioural profiles of inbred mouse strains used as transgenic backgrounds. I: motor tests. Genes Brain Behav. 3 (4), 206-215 (2004).
  59. Koike, H., Arguello, P. A., Kvajo, M., Karayiorgou, M., Gogos, J. A. Disc1 is mutated in the 129S6/SvEv strain and modulates working memory in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 103 (10), 3693-3697 (2006).
  60. Gomez-Sintes, R., Kvajo, M., Gogos, J. A., Lucas, J. J. Mice with a naturally occurring DISC1 mutation display a broad spectrum of behaviors associated to psychiatric disorders. Front Behav Neurosci. 8, 253(2014).
  61. Clapcote, S. J., Roder, J. C. Deletion polymorphism of Disc1 is common to all 129 mouse substrains: implications for gene-targeting studies of brain function. Genetics. 173 (4), 2407-2410 (2006).
  62. Salari, A. A., Samadi, H., Homberg, J. R., Kosari-Nasab, M. Small litter size impairs spatial memory and increases anxiety- like behavior in a strain-dependent manner in male mice. Sci Rep. 8 (1), 11281(2018).
  63. Borrow, A. P., Bales, N. J., Stover, S. A., Handa, R. J. Chronic Variable Stress Induces Sex-Specific Alterations in Social Behavior and Neuropeptide Expression in the Mouse. Endocrinology. 159 (7), 2803-2814 (2018).
  64. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
  65. Võikar, V., Stanford, S. C. The Open Field Test. 190, Humana. New York, NY. 9-29 (2023).
  66. Haga, Y. Effects of food deprivation and food reward on the behavior of rats in the radial-arm maze. Jpn. Psychol. Res. 37 (4), 252-257 (1995).
  67. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Assessing spatial learning and memory in rodents. ILAR J. 55 (2), 310-332 (2014).
  68. Schwabe, L. Stress and the engagement of multiple memory systems: integration of animal and human studies. Hippocampus. 23 (11), 1035-1043 (2013).
  69. Bannerman, D. M., et al. Dissecting spatial knowledge from spatial choice by hippocampal NMDA receptor deletion. Nat Neurosci. 15 (8), 1153-1159 (2012).
  70. Bannerman, D. M., et al. Hippocampal synaptic plasticity, spatial memory and anxiety. Nat Rev Neurosci. 15 (3), 181-192 (2014).
  71. Yoder, R. M., Kirby, S. L. Otoconia-deficient mice show selective spatial deficits. Hippocampus. 24 (10), 1169-1177 (2014).
  72. Wong, A. A., Brown, R. E. Visual detection, pattern discrimination and visual acuity in 14 strains of mice. Genes Brain Behav. 5 (5), 389-403 (2006).
  73. Meaney, M. J., et al. Early environmental regulation of forebrain glucocorticoid receptor gene expression: implications for adrenocortical responses to stress. Dev Neurosci. 18 (1-2), 49-72 (1996).
  74. Nunez, J. F., Ferre, P., Escorihuela, R. M., Tobena, A., Fernandez-Teruel, A. Effects of postnatal handling of rats on emotional, HPA-axis, and prolactin reactivity to novelty and conflict. Physiol Behav. 60 (5), 1355-1359 (1996).
  75. Balcombe, J. P., Barnard, N. D., Sandusky, C. Laboratory routines cause animal stress. Contemp Top Lab Anim Sci. 43 (6), 42-51 (2004).
  76. Meijer, M. K., Sommer, R., Spruijt, B. M., van Zutphen, L. F., Baumans, V. Influence of environmental enrichment and handling on the acute stress response in individually housed mice. Lab Anim. 41 (2), 161-173 (2007).
  77. Ghosal, S., et al. Mouse handling limits the impact of stress on metabolic endpoints. Physiol Behav. 150, 31-37 (2015).
  78. Sandi, C., et al. Acute stress-induced impairment of spatial memory is associated with decreased expression of neural cell adhesion molecule in the hippocampus and prefrontal cortex. Biol Psychiatry. 57 (8), 856-864 (2005).
  79. Tulving, E. Organization of Memory. Tulving, E., Donaldson, W. , Academic Press. (1972).
  80. Panoz-Brown, D., et al. Rats Remember Items in Context Using Episodic Memory. Curr Biol. 26 (20), 2821-2826 (2016).
  81. Fellini, L., Morellini, F. Mice create what-where-when hippocampus-dependent memories of unique experiences. J Neurosci. 33 (3), 1038-1043 (2013).
  82. Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nat Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
  83. Pawluski, J. L., Kokras, N., Charlier, T. D., Dalla, C. Sex matters in neuroscience and neuropsychopharmacology. Eur J Neurosci. 52 (1), 2423-2428 (2020).
  84. Gogos, A., Sbisa, A., Witkamp, D., van den Buuse, M. Sex differences in the effect of maternal immune activation on cognitive and psychosis-like behaviour in Long Evans rats. Eur J Neurosci. 52 (1), 2614-2626 (2020).
  85. Espinosa-Garcia, C., et al. Sex differences in the performance of cognitive tasks in a murine model of metabolic syndrome. Eur J Neurosci. 52 (1), 2724-2736 (2020).
  86. Conner, M. R., Adeyemi, O. M., Anderson, B. J., Kritzer, M. F. Domain-specific contributions of biological sex and sex hormones to what, where and when components of episodic-like memory in adult rats. Eur J Neurosci. 52 (1), 2705-2723 (2020).
  87. Sensini, F., et al. The impact of handling technique and handling frequency on laboratory mouse welfare is sex-specific. Sci Rep. 10 (1), 17281(2020).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Radyal Kollu LabirentFare DavranYar Otomatik LabirentYiyecek d l MotivasyonuDavran sal Al t rmaZorunlu Ko u ProtokolSerbest Ko u ProtokolElektrofizyoloji Entegrasyonu

İlgili makaleler