Um design experimental de sujeito interno usando uma tarefa de localização de objetos em ratos

A Tarefa de Localização de Objetos nos permite investigar vários mecanismos da formação ou retenção da memória espacial aproveitando o comportamento exploratório espontâneo em roedores. Este protocolo permite a repetição de uma Tarefa de Localização de Objetos até quatro vezes ajudando a aumentar o poder estatístico e a eficiência e a produção de estudos que envolvem procedimentos cirúrgicos. Para começar a obter uma arena quadrada feita de plástico duro opaco, não poroso com um mínimo de 60 centímetros de largura, e 50 centímetros de altura.

Para uma gravação bem-sucedida dos movimentos dos ratos pelo software automatizado, certifique-se de que a cor do piso contrasta com a do rato. Coloque a arena dentro de uma caixa ou em uma plataforma que está fechada por uma cortina. Para criar um contexto, insira uma segunda camada de paredes inseridas em diferentes cores ou padrões na arena.

Pendure pistas espaciais 3D que tenham formas geométricas distintas e cores altas o suficiente para que os ratos não possam alcançá-los. Conecte diferentes pares de objetos que não são porosos, não mastigáveis e fáceis de limpar com formas geométricas distintas e texturas ao chão da arena. Encha um balde em forma de quadrado com material de cama.

Coloque aleatoriamente de cinco a 10 objetos de diferentes formas e tamanhos, que são diferentes dos objetos que serão usados no experimento no balde. Para a primeira sessão, leve todas as gaiolas para a sala de experimentos e deixe os ratos habituarem-se à sala e se contentarem por pelo menos 30 minutos. Coloque dois a quatro ratos da mesma gaiola juntos no balde por cerca de 20 minutos.

Limpe o balde removendo qualquer matéria fecal entre cada grupo de ratos. Coloque todos os ratos em suas gaiolas e devolva-os para a sala de alojamento. Para a segunda sessão, leve todas as gaiolas para a sala de experimentos e deixe por pelo menos 30 minutos.

Coloque cada rato individualmente no balde por 10 minutos. Coloque o rato de volta na gaiola e limpe o balde depois de cada rato. Quando terminar, devolva todas as gaiolas para a sala de alojamento.

Para a sessão quatro, leve todas as gaiolas para a sala de experimentos e deixe por pelo menos 30 minutos. Coloque dois a quatro ratos da mesma gaiola juntos na arena vazia sem contexto ou pistas espaciais por 20 minutos. Coloque todos os ratos de volta na gaiola e limpe a arena com 70% de etanol depois de cada grupo de ratos.

Modifique a arena vazia para criar o primeiro contexto sem colocar os objetos na arena. Para a sessão um de habitação de contexto traga todas as gaiolas para a sala de experimentos e deixe por pelo menos 30 minutos. Inicie o gravador, depois coloque o primeiro rato no centro da arena e permita que o rato explore a arena por 10 minutos.

Então pare o gravador e coloque o rato de volta na gaiola. Devolva todas as gaiolas para a sala de alojamento quando terminar. Para cada rato, repita este processo para as sessões dois e três ao longo de dois dias consecutivos, de tal forma que haja três sessões de habitação de contexto por rato no total.

Leve todas as gaiolas para a sala de experimentos e deixe por pelo menos 30 minutos. Usando o cronograma preparado previamente, coloque o primeiro par idêntico de objetos nos locais designados usando tapetes pegajosos ou fita dupla face. Inicie o gravador e coloque o primeiro rato na arena a uma distância igual de cada objeto voltado para uma parede ou um canto que não seja ocupado por nenhum objeto.

Para codificação fraca, permita que o rato explore a arena e os objetos por 20 minutos para um único teste. Para codificação forte, permita que o rato explore por cinco minutos com três ensaios para o mesmo rato. Pare o gravador.

Coloque o rato de volta na gaiola, remova os objetos e limpe a arena com etanol após cada gravação. Leve todas as gaiolas para a sala de experimentos, deixando tempo suficiente antes do primeiro teste para que os ratos possam ser deixados por pelo menos 30 minutos. Coloque os objetos nos locais designados.

Inicie o gravador e coloque o primeiro rato na arena de frente para uma parede ou um canto que não seja ocupado por nenhum objeto. Deixe o rato explorar a arena e os objetos por cinco minutos. Coloque o rato de volta na jaula.

Remova os objetos e limpe os objetos e a arena completamente com 70% de etanol. Repita a gravação de cada rato e devolva as gaiolas de volta para a sala de alojamento. Para cada rato, marque o tempo de exploração de cada objeto nos ensaios de codificação e teste.

Testes de codificação de pontuação durante toda a duração e para os testes de teste por dois minutos, para melhor desempenho de discriminação. Calcule a porcentagem de exploração de cada objeto ou o índice de discriminação de cada rato e calcule os valores médios para os grupos. Use um teste T de uma amostra para detectar uma preferência significativa acima do nível de chance.

O forte protocolo de codificação levou à preferência pelo objeto no local novo com uma exploração percentual média significativamente maior do que o nível de 50% de chance em testes com atrasos de uma hora e 24 horas. O fraco protocolo de codificação produziu um aumento significativo na preferência pelo objeto no local novo, em comparação com o nível de chance em testes com um atraso de uma hora, mas não um atraso de 24 horas. Uma vantagem significativa deste protocolo é que ele pode ser realizado quatro vezes usando quatro contextos distintos com a mesma coorte de ratos.

Os resultados de uma maneira possível de usar o contra-equilíbrio com dois grupos experimentais de memória de uma hora e memória 24 horas são demonstrados aqui. Os dois grupos foram contrabalançados nos contextos um e dois, que se repetiram em dois contextos adicionais, três e quatro. Os resultados desses quatro contextos são apresentados individualmente onde a memória de cada grupo experimental foi avaliada comparando a preferência ao nível do acaso em cada contexto.

Não foi detectada diferença significativa entre os quatro contextos. Para uma melhor representação e dentro da comparação dos dados, os resultados de dois contextos contrabalanceados foram combinados e comparados utilizando-se a comparação entre os sujeitos, ou seja, o teste T emparelhado. Uma vez que essa tarefa se baseia na curiosidade de que o manuseio e a habituação são cruciais para que o animal não fique sobrecarregado ou assustado durante o teste.

Outras manipulações como intervenção farmacológica e optogenética podem ser implementadas neste protocolo, bem como imagens in vivo para estudar memórias de curto e longo prazo e para melhorar ou prejudicar essas memórias.