Experimentell design inom ämnet med hjälp av en objektplatsuppgift hos råttor

Objektplatsuppgiften gör det möjligt för oss att undersöka olika mekanismer för bildandet eller bevarandet av rumsligt minne genom att dra nytta av det spontana explorativa beteendet hos gnagare. Detta protokoll möjliggör upprepning av en objektplatsuppgift upp till fyra gånger vilket bidrar till att öka statistisk kraft och effektiviteten och produktionen av studier som involverar kirurgiska ingrepp. För att börja få en fyrkantig arena gjord av ogenomskinlig, icke porös hårdplast med minst 60 centimeters bredd och 50 centimeter höjd.

För framgångsrik inspelning av råttrörelser av den automatiserade programvaran, se till att golvfärgen står i kontrast till råttans. Placera arenan antingen i en låda eller på en plattform som omges av en gardin. Om du vill skapa ett sammanhang infogar du ett andra lager med infogbara väggar i olika färger eller mönster i arenan.

Häng 3D-rumsliga signaler som har distinkta geometriska former och färger tillräckligt höga så att råttorna inte kan nå dem. Fäst olika par objekt som inte är porösa, icke-tuggbara och lätta att rengöra med distinkta geometriska former och texturer på arenans golv. Fyll en icke kvadratformad hink med sängkläder.

Placera slumpmässigt fem till tio objekt i olika former och storlekar, som skiljer sig från de objekt som ska användas i experimentet i hinken. För session ett, ta alla hemburar till experimentrummet och låt råttorna vana vid rummet och bosätta sig i minst 30 minuter. Sätt ihop två till fyra råttor från samma bur i hinken i ca 20 minuter.

Rengör hinken genom att ta bort avföring mellan varje grupp råttor. Lägg alla råttor i deras hemburar och lämna tillbaka dem till bostadsrummet. För session två, ta alla burar till experimentrummet och lämna i minst 30 minuter.

Lägg varje råtta individuellt i hinken i 10 minuter. Placera råttan tillbaka i hemburen och rengör hinken efter varje råtta. När du är klar, returnera alla burar till bostadsrummet.

För session fyra, ta alla burar till experimentrummet och lämna i minst 30 minuter. Placera två till fyra råttor från samma bur tillsammans i den tomma arenan utan sammanhang eller rumsliga signaler i 20 minuter. Placera alla råttor tillbaka i hemmaburen och torka arenan med 70% etanol efter varje grupp råttor.

Ändra den tomma arenan för att skapa den första kontexten utan att placera objekten i arenan. För session en av sammanhang habituation ta alla burar till experimentrummet och lämna i minst 30 minuter. Starta inspelaren, placera sedan den första råttan i mitten av arenan och låt råttan utforska arenan i 10 minuter.

Stoppa sedan inspelaren och placera råttan tillbaka i hemburen. Lämna tillbaka alla burar till bostadsrummet när de är klara. För varje råtta, upprepa denna process för sessioner två och tre under två på varandra följande dagar, så att det finns tre sessioner av kontext tillvänjning per råtta totalt.

Ta alla burar till experimentrummet och lämna i minst 30 minuter. Använd schemat förberett i förväg placera det första identiska paret objekt på de angivna platserna med hjälp av klibbiga mattor eller dubbelsidig tejp. Starta inspelaren och placera den första råttan i arenan på lika avstånd från varje objekt som vetter mot en vägg eller ett hörn som inte är ockuperat av något föremål.

För svag kodning kan råttan utforska arenan och föremål i 20 minuter för en enda rättegång. För stark kodning kan råttan utforska i fem minuter med tre försök för samma råtta. Stoppa inspelaren.

Placera råttan tillbaka i hemmaburen, ta bort föremålen och torka av arenan med etanol efter varje inspelning. Ta alla burar till experimentrummet och lämna tillräckligt med tid före det första testet så att råttorna kan lämnas i minst 30 minuter. Placera objekten på de angivna platserna.

Starta inspelaren och placera den första råttan i arenan vänd mot en vägg eller ett hörn som inte är ockuperat av något föremål. Låt råttan utforska arenan och föremålen i fem minuter. Placera råttan i hemburen igen.

Ta bort föremålen och torka av både föremålen och arenan noggrant med 70% etanol. Upprepa inspelningen för varje råtta och sätt sedan tillbaka burarna i bostadsrummet. För varje råtta, poäng utforskningstiden för varje objekt i både kodnings- och testförsöken.

Poängkodningsförsök under hela varaktigheten och till testförsöken i två minuter, för bästa diskrimineringsprestanda. Beräkna procentandelen utforskning för varje objekt eller diskrimineringsindex för varje råtta och beräkna medelvärden för grupperna. Använd ett T-test med ett exempel för att upptäcka en signifikant preferens över chansnivån.

Det starka kodningsprotokollet ledde till preferens för objektet på den nya platsen med en betydligt högre genomsnittlig procentuell utforskning än 50%-chansnivån i tester med både en timme och 24 timmars förseningar. Det svaga kodningsprotokollet gav en betydande ökning av preferensen för objektet på den nya platsen, jämfört med slumpnivån i tester med en timmes fördröjning, men inte en 24 timmars fördröjning. En betydande fördel med detta protokoll är att det kan utföras fyra gånger med hjälp av fyra distinkta sammanhang med samma kohort av råttor.

Resultaten av ett möjligt sätt att använda räknarbalansering med två experimentella grupper av en timmes minne och 24 timmars minne visas här. De två grupperna uppvägdes över sammanhang ett och två, som upprepades i ytterligare två sammanhang, tre och fyra. Resultaten från dessa fyra sammanhang presenteras individuellt där minnet för varje experimentell grupp bedömdes genom att jämföra preferensen med slumpnivån i varje sammanhang.

Ingen signifikant skillnad upptäcktes mellan de fyra sammanhangen. För en bättre representation och inom ämnesjämförelse av uppgifterna kombinerades resultaten från två motviktssammanhang och jämfördes med hjälp av jämförelseämnen inom försökspersonerna, nämligen det parade T-testet. Eftersom denna uppgift bygger på nyfikenhet att hantering och tillvänjning är avgörande så att djuret inte är överväldigat eller rädd under testet.

Ytterligare manipuleringar såsom farmakologiska och optogenetiska interventioner kan genomföras i detta protokoll, liksom in vivo imaging för studier av kortsiktiga och långsiktiga minnen och för att förbättra eller försämra dessa minnen.