28 Ekim 2015
Açık alan Kule Maze (OFTM) sıçanlarda uzamsal öğrenme (örneğin, yer-ya tepki öğrenme) davranışsal ve nöral mekanizmaları incelemek için oluşturulan bir labirent. Bu labirent araştırmalarında uzaysal öğrenmeyi araştırmak için olmayan bir stresli labirent paradigma kullanmak istediğiniz deneyciler için özellikle yararlıdır.
Bu prosedürün genel amacı, sıçanları açık alan kule labirenti görevi konusunda eğitmektir. Bu işlem, öncelikle labirent düzeneğinin kurulmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım ise sıçanların eşleştirilmesi, barındırılması ve idare edilmesidir.
Ardından sıçanlar labirente alıştırılır ve ön eğitimden geçirilir. Son adım ise yanıt veya yer eğitimi ile test prosedürlerinin uygulanmasıdır. Nihayetinde, her bir sıçanın labirentteki öğrenme hızı ve düzeyini belirlemek için ilk seçimdeki doğru yanıt yüzdesi kaydedilir.
Bu tekniğin mevcut labirentlere göre temel avantajı, açık alan kule labirentinin itici olmayan tekrarlayıcı bir görev olmasıdır. Bu nedenle, stres potansiyel bir aracı değişken olmaktan çıkarılır. Bu yöntem, hormonların öğrenme ve bellek süreçleri üzerinde ne gibi etkileri olduğu gibi davranışsal nörobilim alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.
Stres yokluğunda, bu yöntem yetişkin sıçanlarda öğrenme ve hafızanın nöral mekanizmaları hakkında bilgi sağlayabilse de; fareler ve farklı yaşlardaki kemirgenler gibi diğer model sistemlerle de kullanılabilir. Dairesel labirenti oluşturduktan sonra, iç yüzeyi dört farklı siyah beyaz desenle süsleyin.
Ardından, dört adet besin kulesi inşa edin ve bunları labirent tabanına sabitleyin. Ayrıca, kullanım için üç adet ön eğitim kulesi inşa edin ve bunları bantla yerlerine sabitleyin. Ön eğitim aşamasında, her besin kulesinin tepesine siyah plastik besin kapları yapıştırın ve her besin kabının üzerine üç küçük delikle havalandırılmış vidalı kapaklar takın.
Son olarak, labirent odasını loş bir şekilde aydınlatmak için 60 watt'lık bir ampul asın ve eğitim öncesindeki oturumları daha sonra analiz etmek üzere kaydetmek için tavana dijital bir video kamera monte edin. Her deneyci, toplam yedi gün boyunca tüm sıçanların performansını günde bir kez takip etmelidir. Sıçanları ödülleri almaya teşvik etmek için, günde bir saat serbest beslenmeye izin veren kısıtlı bir diyet uygulayın.
Kaygı seviyelerinin düşük kalmasını sağlamak için deney süresi boyunca dişi sıçanları çiftli olarak barındırın. Ön eğitim prosedürüne başlamak için, yedi kulenin üzerindeki kapağı açık her bir yem kabına ödül yemi yerleştirin. Hazır olduğunda, bir sıçanı labirentte rastgele bir konuma yerleştirin ve sıçanın yedi ödül yeminin tamamını bulup tüketene kadar keşif yapmasına izin verin.
Sıçan, tüm yiyecek ödüllerini 10 dakika içinde geri almazsa, onu labirentten çıkarın ve bu prosedürü ertesi gün tekrarlayın. Eğer bir sıçan ilk iki gün içinde yedi yiyecek ödülünün tamamını geri alıp tüketmezse, yiyecek ödülleri geri alınana kadar ona ek 30 dakikalık seanslar tanıyın. İlk olarak, her sıçanı dört başlangıç konumundan ikisine atayın.
Öğrenmenin başlangıç konum türünü, yer öğrenenler için doğru kuleyi ve yanıt öğrenenler için doğru dönüşü dengeleyin. Her eğitim gününün başında, bir gürültü makinesini çalıştırın ve video kayıt programını açın; dört kulenin tamamına yem koyun ve dört yiyecek kabından üçünü kapatarak yiyecek ödülünü doğru kulede açık bırakın. Hazır olduğunuzda, video kaydını başlatın ve sıçanı labirentteki belirlenmiş Başlangıç konumuna yerleştirin.
Sıçanın ödülü aldıktan hemen sonraki davranışlarını bir bilgisayar monitöründen gözlemlemek için bir perdenin arkasına geçin. Veya üç dakika sonra sıçanı çıkarın ve video kaydını durdurun. Öğrenme, belirli bir konumu bularak labirenti çözmeyi gerektirir.
Mekansal ipuçlarını kullanarak, her zaman aynı doğru yem kulesini kullanın ve sıçanı iki başlangıç konumundan birine yerleştirin. Örneğin, tepki öğrenimi gerçekleştiren sıçanlar için D kulesini yemleyin ve sıçanı iki veya üç numaralı başlangıç konumundan salın. Doğru yem kulesini başlangıç konumuna göre değiştirin; tepki öğrenenler, labirentteki başlangıç konumlarından bağımsız olarak belirli bir dönüş yapmayı öğrenerek labirenti çözerler.
Örneğin, yem kulesi D'yi kullanın ve sıçanı başlangıç konumu üçten salın veya yem kulesi B'yi kullanın ve aynı sıçanı başlangıç konumu ikiden salın; günde dört deneme olacak şekilde 12 gün boyunca toplam 48 eğitim denemesi uygulayın. Tüm sıçanlar asempotik seviyelerine ulaştığında, öğrenilen davranışın kalıcılığını test etmek için bir başlangıç konumu değiştirme testi gerçekleştirin.
Öncelikle karşı dengeleme işlemini gerçekleştirin. Her sıçan için başlangıç konumlarını belirleyin. Ardından, yeni başlangıç konumlarını kullanarak daha önce gösterilen her bir eğitim denemesi prosedürünü uygulayın.
Başlangıçta iki veya üç numaralı konumdan salınan bir yer öğrenme sıçanı için, Kule D'ye yanıt vermesi için yemleme yapmaya devam ederken sıçanı yeni başlangıç konumlarından biri olan bir veya dörde yerleştirin. Sağa dönmeyi öğrenmiş ve başlangıçta iki veya üç numaralı konumlardan salınmış olan öğrenme sıçanı için; sıçanı yeni başlangıç konumlarından biri olan bir veya dörde yerleştirin ve sırasıyla Kule A veya C'yi yemleyin.
Sekiz adet uygulayın. İki güne yayılmış, günde dört deneme olacak şekilde konum değiştirme testi denemelerini başlatın. Tedavi gruplarına karşı körleme uygulanmış, deneyle ilgisi olmayan yeni bir araştırmacı video kayıtlarındaki denemeleri puanlamalıdır.
Her denemede bir sıçanın doğru kuleyi bulmak için yaptığı deneme sayısıyla başlayın. Ardından, her eğitim günü içinde bir sıçanın ödülü ilk seçiminde bulma olasılığını hesaplayın. Eğitim günleri boyunca bu yüzdeyi kullanarak öğrenme eğrileri oluşturun.
Son olarak, denemeler boyunca performansları önceden belirlenmiş bir kriter setine ulaşmayan sıçanları analiz dışı bırakın. Döngüsel östradiol replasmanı yapılan sıçanların, yer öğrenimi sırasında edinim kriterlerine ulaşmak için daha az denemeye ihtiyaç duyduğu görülmüştür. Yanıt öğrenme hızları tedavi grupları arasında benzer olsa da, yer eğitimi sırasında tüm tedavi grupları için performans seviyeleri eğitim denemeleri boyunca iyileşmiştir.
Buna karşılık, döngüsel estradiol tedavisi uygulanan sıçanlarda ilk seçenek doğru deneme yüzdeleri daha yüksek çıkmış ve tüm tedavi gruplarında yanıt eğitimi boyunca genel performans artış göstermiştir. Bu durumda, tedavi türünün yanıt öğrenme hızı üzerinde anlamlı bir etkisi olmamıştır. Başlangıç konumu değiştirildikten sonra, tedaviye bakılmaksızın öğrenenlerin performansı başlangıçta düşmüştür.
Ancak, araçla tedavi edilen ve östradiol ile tedavi edilen sıçanlar arasındaki performans farkı daha da arttı. İkinci deneme bloğunda, orijinal başlangıç konumlarında tekrar eğitildiklerinde tüm sıçanlar Prewitt testi seviyelerine geri döndü. Başlangıç konumu değiştirme testi uygulandığında yanıt öğrenicilerin performansı bozuldu. Bununla birlikte, ikili karşılaştırmalar östradiol ile tedavi edilen sıçanların performansının Prewitt seviyelerine ulaştığını ortaya koydu.
İkinci deneme bloğunda, sıçanların tamamı daha sonra orijinal başlangıç konumlarıyla test edildiklerinde Prewitt testi performans seviyelerine geri dönmüşlerdir. Bu prosedür uygulanırken, deney süresi boyunca maze koşullarının sabit tutulması ve sıçanlar taşınırken onları strese sokmaktan kaçınılması gerektiğini hatırlamak önemlidir.
Bu prosedürün ardından, tepki ve yer öğrenmesinin edinimi, ifadesi ve kalıcılığı için önemli olan beyin bölgelerini belirlemek amacıyla stereotaktik cerrahi ve ilaç uygulamaları gibi diğer yöntemler gerçekleştirilebilir. Bu videoyu izledikten sonra, yetişkin sıçanların açık alan kule labirentinde nasıl eğitileceği ve test edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Açık Alan Kule Labirenti (OFTM), sıçanlarda mekânsal öğrenmenin davranışsal ve nöral mekanizmalarını incelemek için tasarlanmıştır. Bu düşük stresli labirent paradigması, araştırmacıların hem yer hem de tepki öğrenimini araştırmasına olanak tanır.
Açık Alan Kule Labirenti (OFTM) paradigması, rodentlerde stres oluşturmayan koşullar altında uzamsal öğrenme mekanizmalarının hassas bir şekilde değerlendirilmesine olanak tanıyarak nörodavranışsal araştırmalarda hedef doğrulamasını doğrudan destekler. Yer ve tepki öğrenme stratejilerini birbirinden ayıran OFTM, bilişsel fonksiyonların ve hormon etkilerinin mekanistik çalışmalarına yönelik öngörücü güven sağlayarak MSS ilaç keşfindeki erken aşama portföy kararlarına veri sağlar.
OFTM paradigması, aday madde belirleme öncesindeki hipotez testlerini ve mekanistik çalışmaları destekleyerek, erken keşif ile preklinik doğrulama sürekliliğine uyum sağlar.