Neuartige Objekterkennung und Objektposition Verhaltens Tests bei Mäusen mit kleinem Budget

Behavior
 

Summary

Hier bieten wir ein Protokoll beinhaltet umfassende Anweisungen für den wirtschaftlichen Aufbau des murinen Objektposition und neuartige Objekt testen Anerkennung Verhaltens, einschließlich der Planung, Kosten und Bau der erforderlichen Ausrüstung sowie Ausführung des Verhaltens testen, Datenerfassung und Analyse.

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Denninger, J. K., Smith, B. M., Kirby, E. D. Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget. J. Vis. Exp. (141), e58593, doi:10.3791/58593 (2018).

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Abstract

Ethologically relevanten Verhaltens testen ist ein wesentlicher Bestandteil jeder Studie, die Maus-Modellen zur Untersuchung der kognitiven Auswirkungen verschiedene physiologische oder pathologische Veränderungen verwendet. Die Objekt-Standort-Aufgabe (OLT) und das neue Objekt Erkennungsaufgabe (NORT) sind zwei effektive Verhaltens Aufgaben häufig verwendet, um die Funktion und relative Gesundheit von bestimmten Gehirnregionen beteiligt im Speicher zu offenbaren. Während beide Tests nutzen die inhärente Präferenz der Mäuse für die Neuheit, Speicher für zuvor offenbaren begegnet Objekte, die OLT wertet vor allem räumlichen Lernens, das stützt sich stark auf hippocampal Aktivität. NORT, wertet im Gegensatz dazu Unräumlichen lernen der Objektidentität, die auf mehreren Gehirnregionen angewiesen ist. Beide Aufgaben erfordern eine offene Feldtests Arena, Objekte mit entsprechenden Eigenwert, Mäuse, entsprechende ökologische Cues und video Recording-Equipment und Software. Kommerziell verfügbare Systeme, können während bequem, kostspielig sein. Dieses Manuskript beschreibt eine einfache und kostengünstige Methode für den Aufbau der Arenen und Aufstellen der Ausrüstung zur Durchführung der OLT und NORT notwendig. Darüber hinaus beschreibt das Manuskript eine effiziente Testprotokoll, das beinhaltet OLT und NORT und stellt typische Methoden zur Datenerfassung und Analyse sowie repräsentative Ergebnisse. Erfolgreichen Abschluss dieser Tests bieten wertvolle Einblicke in die Memory-Funktion der verschiedenen Maus-Modellsystemen und begutachten die zugrunde liegenden neuronalen Regionen, die diese Funktionen unterstützen.

Introduction

Effektive kognitive Tests isolieren und die neuronale Funktion von bestimmten Gehirnregionen durch die Untersuchung von Verhalten in einer kontrollierten Umgebung1zu bewerten. Beim Menschen haben bestimmte Aufgaben zur Beurteilung der Leistung der gezielte Gehirnregionen, z. B. die Wisconsin Karte Sortierung Aufgabe für präfrontalen Funktion oder die gepaarten Mitarbeiter lernen Test der Cambridge neuropsychologischen Test automatisiert Batterie (konzipiert CANTAB) hippocampal Funktion2,3. Diese Tests sollen die Funktionen von bestimmten Gehirnregionen beim Menschen durch die Beurteilung von Verhaltensweisen, die sich aus der neuronalen Aktivität dieser Regionen zu studieren. Das Endziel der meisten biomedizinischen Forschung ist die Verbesserung der menschlichen Gesundheit; Viele Studien der Hirnfunktion in Gesundheit oder Krankheit können jedoch ethisch mit menschlichen Teilnehmern durchgeführt werden. Für Studien, die menschliche Teilnehmern nicht verwenden können, sind kleine Nagetiere wie Mäuse oft das Modell der Wahl. Maus-Modellen ermöglicht die direkte Kontrolle über experimentelle Manipulationen einschließlich Änderung der Genexpression, Induktion von Verletzungen oder sogar Modulation der Schaltung Tätigkeit durch optogenetische Techniken. Verhaltens Testen von Mäusen, ähnlich wie menschliche Prüfung soll beurteilen die Wirkung der experimentellen Variablen auf die Gehirnfunktion durch Messung von Verhaltensweisen, die auf bestimmte Regionen verlassen.

Der Hippocampus ist eine Grundstruktur für die Gedächtnisbildung im Menschen und Nagern4. Genauer gesagt, spielt der Hippocampus eine kritische Rolle in deklarativen Gedächtnisses mit relationalen Darstellungen, aber nicht prozedurales Gedächtnis, das auf die motorischen Zentren des Gehirns4beruht. Hippocampal Memory-Funktion hat einen Schwerpunkt der Studie auf vielen Gebieten der Neurowissenschaften, weil es vorzüglich empfindlich auf Störung. Negative Störungen reichen von Dauerstress und Alterung zu beschlagnahmen und Schlaganfall sind hippocampal Beschädigung5zugeordnet. Im Gegensatz dazu verbessern positive Interventionen, wie soziale Interaktion, physische Umweltanreicherung oder Übung hippocampal Funktion6,7,8. Nagetiere Studien mit korrekten Prüfung der hippocampal Speicher können Einblick in die zellulären und molekularen Vermittler des Speichers sowie die Auswirkungen der verschiedenen ökologischen Interventionen auf hippocampal Funktion zeigen.

Bei Nagetieren wurden mehrere Tests entwickelt, um die Hippocampus-abhängige lernen und Gedächtnis9,10,11zu studieren. Sie können im großen und ganzen in Aufgaben, die erfordern einen Impuls mit emotionalen Valenz eine Änderung im Verhalten zu entlocken, und Aufgaben, die auf die Nager Präferenz zu untersuchen, neuartige Reize11zeichnen unterteilt werden. Kontextbezogene Angst Konditionierung, Paare zum Beispiel einen unangenehmen Reiz (Fuß Schock) mit einem ökologischen Kontext und später dann Tests-Speicher für den Kontext durch die Messung der Angst-induzierte Einfrieren Verhalten9,11. Der Morris-Wasser-Irrgarten und trockene Pendant, das Barnes Labyrinth, verwenden negativen externe Verstärkung, um räumliche lernen4,11zu fördern. In jedem Fall suchen Nagetiere Flucht aus einer unangenehmen Situation, wird in kaltes Wasser getaucht oder auf einer hell erleuchteten Plattform bzw. ausgesetzt. Die Radialarm-Labyrinth, setzt dagegen auf positive Verstärkung wie Tiere natürliche Futtersuche Verhalten gepaart mit räumliche Gedächtnis verwenden, um kleine Belohnungen4,11abzurufen. Diese Aufgaben sind weit verbreitet und haben grundlegende Kenntnisse über das hippocampal Gedächtnis geführt. Jedoch testet negativ und positiv, dass externe Verstärkung oder Angst auslösende Reize wie Schock eine emotionale Komponente diese Verhalten hinzufügen, die in einigen Fällen möglicherweise unerwünscht sind. Beispielsweise sind die dorsalen und ventralen Hippokampi unterschiedliche Funktionen, räumliche Gedächtnis versus emotionale Regulation, bzw.12zugeordnet. Tests, die auf eine emotionale Reaktion auf Reize verlassen entsprechen möglicherweise nicht genau räumliche Gedächtnisstörungen ventralen hippocampal emotionale Regulation Funktionen sind ebenfalls betroffen.

Die OLT ist eine einfache und effektive Test, der ein Maß für die räumliche Gedächtnis Hippocampus-abhängige13bietet. Die Aufgabe setzt auf ein Tier intrinsische Vorliebe für Neuheit ohne zusätzliche externe Verstärkung und kann daher in der Regel vermeiden, Komplikationen im Zusammenhang mit differenzierten emotionalen Reaktionen13. Dieses Protokolls für OLT ist für Mäuse vorgestellt, aber es ist auch wirksam bei Ratten, wenn die Abmessungen des Gerätes entsprechend skaliert werden. Das Protokoll besteht aus eine Maus, einer offenen Feldtests Arena akklimatisieren und dann damit es 2 Objekte in Bezug auf räumliche Umwelt Cues zu untersuchen. Die Maus wird dann von der Arena entfernt, und während eine Verzögerung (Inter Test Intervall oder ITI) ist eines der Objekte verschoben. Nach dem ITI ist die Maus in der Arena wieder eingeführt und erlaubt, frei zu erkunden. In der Regel Mäuse bevorzugen Neuheit, und wenn sie den Standort der Objekte aus ihrer ersten Exposition erinnern, sie verbringen mehr Zeit untersucht das verschobene Objekt. Tiere mit hippocampal Läsionen räumlichen Kontext lernen beeinträchtigt haben und folglich zeigen keine Präferenz für Objekte in der neuartigen Lage14,15.

Die OLT kann eigenständig oder in Kombination mit einem zusätzlichen Test des Arbeitsspeichers, der auf neuronale Aktivität von mehreren Hirnregionen, zieht das neue Objekt Erkennungsaufgabe (NORT) verwendet werden. Die NORT ist identisch mit der OLT bis der Test-Phase, wenn eines der Objekte ersetzt wird durch eine neuartige Objekt anstatt an einen neuen Speicherort verschoben wird. Wie der Fall mit der OLT, werden Mäuse mit guter Erinnerung an die Objekte spontan bevorzugen das neue Objekt zu untersuchen. Im Gegensatz zum Objekt Lage Gedächtnis, das stützt sich stark auf hippocampal Substraten, Objekt Anerkennung Speicher erscheint auf einer Vielzahl von Gehirnregionen angewiesen und die Einbeziehung des Hippocampus ist ungeklärt. Viele Studien berichten, dass hippokampale Läsionen oder Inaktivierung nicht Roman Objekt Präferenz10,13,16,17, beeinträchtigen, während andere die entgegengesetzte18,19finden. Es ist jedoch immer noch eine gängige Aufgabe, allgemeine Memory-Funktion bei Nagetieren zu bewerten.

Die hier vorgestellten Protokoll skizziert die Schritte bei der Initiierung und Durchführung der OLT und NORT, beide mit eine offenen Feldtests Arena verwenden. Handelsübliche Verhaltens Prüfgeräte kann kostspielig, besonders für kleinere Übungseinheiten werden. Dieses Protokoll beinhaltet das Design und die einfache Schritte um Arenen Inhouse bei minimalen Kosten und ohne spezielle Werkzeuge zu bauen. Dieses Protokoll beschreibt darüber hinaus ideale Verhaltens Versuchsbereich, einschließlich Vermittlung von Arenen, kontextuelle Hinweise und video-Aufnahme-System, das die Bühne für Umsetzung der OLT und NORT Protokolle. Repräsentative Ergebnisse für erfolgreiche sowie fehlerhafte Studien werden präsentiert, betonend, wie wichtig es ist, alle Materialien und Verfahren für jede Studie zu optimieren.

Beschreibung Option Menge
Teil A: Acrylblatt - Deckweiß (0,635 cm x 40 cm x 40.64 cm) Weitergeleitete Kanten 2
Teil B: Acrylblatt - Deckweiß (0,635 cm x 40 cm x 41,91 cm) Weitergeleitete Kanten 2
Teil C: Acrylblatt - Deckweiß (0,635 cm x 41,91 cm x 41,91 cm) Weitergeleitete Kanten 1
Acryl-Zement (1 Punkt) NA 1
Hypo-Applikator 16 gauge NA 1
Kombinationswinkel NA 1
HD-Webcam NA 1
Video-Capture-Software NA 1
USB 2.0 Verlängerungskabel NA 1
Kabelkanal NA 1

Tabelle 1: Detaillierte Auflistung von Materialien und Ausrüstungen für das Verhalten zu testen.

Protocol

Das folgende Protokoll wurde von der institutionellen Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) an der Ohio State University (OSU) genehmigt.

1. Aufbau der Arenen

  1. Die in Tabelle 1aufgeführten Materialien bestellen: fünf Platten aus Acryl, Acryl Zement und 16 G hypo Applikator.
  2. Tragen Sie entsprechende Schutzausrüstung gemäß Anweisungen des Herstellers, die Augen, Haut und andere Arten von Schutz umfassen können.
  3. Entfernen Sie die Schutzpapier Beschichtung aus Acrylplatten.
  4. Trockenen passen alle Materialien zu bestätigen, dass Größen korrekt (Abbildung 1A sind).
  5. Montieren Sie und laden Sie die Spritze mit Acryl Zement.
  6. Die lange Kante der Außenwand (Teil B) mit einer Oberkante der Basis (Teil C) ausgerichtet und sorgen dafür, dass sie mithilfe einer Kombination oder Maschinist Quadrat zueinander senkrecht stehen.
  7. Mit der Spritze, wenden Sie eine kleine und ruhige Korn von Zement direkt an der Ecke der beiden zu verbindenden.
  8. Halten die beiden Stücke (Teile B und C) im Ort, bis sie zunächst (ca. 5 min) eingestellt werden.
    Hinweis: In der Regel werden sie 80 % in 24 h verhärtet, aber Montage kann nach 5 min weiter.
  9. Wiederholen Sie die Schritte 1.5-1.7 mit der anderen Außenwand (Teil B) auf der gleichen Basis.
  10. Befestigen Sie die zwei Innenwände (Teil A), einzeln nacheinander, an der Basis mit Schritten 1,5-1,7.
  11. Darüber hinaus verwenden Sie die Spritze eine kleine anwenden und stetigen Wulst von Zement direkt um die Ecke, die jetzt durch die Außenwand (Teil B) und innen gebildet Wand (Teil A).
  12. Halten Sie diese Stücke für 5 Minuten.
  13. Fahren Sie nach 24 – 48 h mit der behavioral Testumgebung einrichten.

2. Einrichten der Behavioral Testing Umgebung und Ausstattung

  1. Platzieren Sie ökologische Hinweise (wie im Diskussion Abschnitt beschrieben) gegenüber von einander und mit Blick auf die Arenen im Versuchsbereich (Abbildung 1 b).
  2. Ordnen Sie die vier Tests Arenen in 2 mal 2 Weise entweder am Boden oder an stabilen Tisch in entsprechenden Abständen die Queues und die Kamera zur visuellen Input für die Mäuse (Abbildung 1 b) zu maximieren.
  3. Überprüfen Sie die Sichtlinie mit einem Meter Stock gestützt von jeder Etage Arena über die Mauer auf die Signale um zu bestätigen, dass diese Abstände zwischen den Arenen und die Signale geeignet sind.
  4. Bestimmen Sie die optimale optische Weglänge, die video-Dokumentation von allen vier Arenen durch Anpassung der Höhe der Kamera oder die Höhe des Tisches kann. (Abbildung 1 b).
  5. Schließen Sie die Kamera an ein USB-Verlängerungskabel.
  6. Mit Kabel Laufbahnen, führen Sie das Kabel über die Decke und eine Mauer auf einem Computer mit video capture-Software.
  7. Verstecken Sie die Computer hinter einem Vorhang, der die Mäuse im Versuchsbereich vom Forscher (Abbildung 1) trennen.
  8. Montieren Sie jeweils 4 mindestens 3 verschiedene Objekte, die etwa 2 – 5 cm in der Länge und Breite sind und bis zu 10 cm in der Höhe zum Testen (Abbildung 1).

Figure 1
Abbildung 1: Behavioral Test Vorbereitung. (A) Open-Field-Tests Arena Montage mit Teil A, Teil B als die Außenwand, Innenwand und Teil C als Basis entspricht. Die fertige Arena haben zwei Außenwände (Teil B), die die gesamte Kante des Sockels ausgeführt und zwei Innenwände (Teile A), die zwischen den Außenwänden an den angrenzenden Rändern der Basis (Teil C) passen. Alle Wände werden auf der Basis ruhen. (B) repräsentative Anordnung der Arenen auf einem 0,62 m hohen Tisch, 60 x 90 cm Umwelt Queues, Lampen, und eine Kamera für einen Test, der die Erfassung von allen vier Arenen gleichzeitig erlaubt. (C) A Vorhang verbirgt der Experimentator und Computer-System von Mäusen während der Studien. Die Deckenbeleuchtung sind auf für die Zwecke dieses Foto, aber während des Tests sind nur die Stehlampen auf. Auch eines der Umwelt-Cues für dieses Foto von der Prüfbereich entfernt wurde, aber während des Tests ist eine vierte Stichwort vor den Arenen mit Blick auf die ganz schwarz Cue hinter dem Tisch. (D) ein repräsentatives Objekt (und Lineal für Skala) ist geeignet für OLT oder NORT Tests mit Mäusen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

  1. Überprüfen Sie diese Objekte.
    1. Erhalten Sie ein Minimum von 8 Wildtyp Mäusen in dem Geschlecht, Stamm und Altersgruppe Vertreter der experimentellen Mäuse, der verwendet wird (z. B. 6 bis 9 Wochen alten weiblichen und männlichen C57Bl/6 Mäusen).
    2. Alle Mäuse täglich für 1 min im Laufe von 3 – 5 Tagen vor dem Test zu behandeln.
    3. Teilen Sie Mäuse in Gruppen von 4, und wenn sie nicht bereits einzeln untergebracht sind, verschieben Sie sie in einzelne Käfige sauber halten.
    4. Bringen sie in den Prüfraum und es ermöglichen Sie ihnen, für mindestens 30 min zu akklimatisieren.
      Hinweis: Vorhandensein von der Versuchsleiter in den Raum für diese 30 Minuten Stress auf die Mäuse während des Vorgangs verringert sich insbesondere dann, wenn der Experimentator männlich20ist.
    5. Nach der Akklimatisierung abgeschlossen ist und der Experimentator ist startbereit, beginnen Sie die Videoaufnahme.
    6. Jede Maus mit Blick auf die Wände von einer Ecke der Arena (genannt die Freigabe-Ecke) (Abbildung 2A).
    7. Lassen Sie die Mäuse, die Arenen frei für 10 min zu erkunden.
    8. Stoppen Sie das Video.
    9. Mäuse, die Käfige sauber halten für die Dauer von 20 Minuten zurück.
    10. Alle Arenen mit Tierhaltung empfohlen sauber Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale vor dem nächsten Gebrauch zu minimieren.
    11. Befestigen Sie mit doppelseitigem Klebeband, 2 verschiedene Objekte in der Nähe von 2-Release Ecken so, dass die Objekte in der Arena und 6 x 6 cm2 von jeder Wand von dieser Ecke (Abbildung 2 b) ausgeglichen werden.
    12. Die Videoaufnahme zu starten.
    13. Jede Maus mit Blick auf die Wänden in der Release-Ecke zu platzieren.
    14. Lassen Sie Mäuse, die Arena und Objekte frei für 10 min untersuchen.
    15. Stoppen Sie das Video.
    16. Statt Mäuse zurück in ihre Käfige sauber halten für die Dauer von 20 Minuten.
    17. Saubere empfohlen alle Arenen und Objekte mit Tierhaus Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale zu minimieren.
    18. Wiederholen Sie die Ausbildung Studien mit 2 neuen Objekten angebracht an den gleichen Positionen, bis alle Objekte (mindestens drei verschiedene Objekte, wenn die OLT und NORT dirigieren) mit jeder Maus getestet wurden.
    19. Schließen Sie Objekte aus, mit denen Mäuse sitzen über dem Objekt.
    20. Analysieren Sie Untersuchung Zeit jede Maus mit jedem Objekt gemäß Schritt 4.
    21. Schließen Sie Objekte, die einen negativen oder positiven inneren Wert haben.

3. Durchführung des Verhalten-Tests

  1. Eine Woche vor der Prüfung: Gewöhnung an Einzelpersonen die Verhaltensstörungen Prüfungen
    1. Erwachsenen 6 bis 9 Wochen alten weiblichen und männlichen C57Bl/6 Mäusen täglich für 1 min im Laufe von 3 – 5 Tagen vor dem Test zu behandeln.
  2. Tag 1: Gewöhnung Sitzungen
    1. Teilen Sie Mäuse in Gruppen von 4, und wenn sie nicht bereits einzeln untergebracht sind, verschieben Sie sie in einzelne Käfige sauber halten.
    2. Bringt sie den Prüfraum und es ihnen ermöglichen, in den Prüfraum für mindestens 30 min zu akklimatisieren.
      Hinweis: Vorhandensein der Versuchsleiter in den Raum für diese 30 Minuten reduziert Stress auf die Mäuse während der Aufgabe, insbesondere dann, wenn der Experimentator männlich20ist.
  3. Nach der Akklimatisierung abgeschlossen ist und der Experimentator ist startbereit, beginnen Sie die Videoaufnahme.
  4. Legen Sie jede Maus in der Arena (eine Maus pro Arena) mit Blick auf die Wänden der Freigabe Ecke (Abbildung 2A).
  5. Lassen Sie die Mäuse, die Arenen frei für 6 min zu erkunden.
  6. Stoppen Sie das Video.
  7. Mäuse in ihre Käfige sauber halten während der Inter Test Intervall (ITI) zurück.
  8. Alle Arenen mit Tierhaltung empfohlen sauber Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale zu minimieren.
  9. Wiederholen Sie die Schritte 3.3 – 3,9 zwei weitere Male für eine Gesamtmenge von 3 Gewöhnung Sitzungen für jede Maus.
  10. Alle Mäuse in ihrer Heimat Käfige zurück.
  11. Reinigen Sie alle Arenen mit Tierhaltung empfohlen Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale vor der Verwendung am nächsten Tag zu minimieren.
  12. 2. Tag: Training Trial, OLT, NORT
    Hinweis: Die NORT ist ein optionaler Test.
    1. Bringen Sie nach 24 h die gleiche Gruppe von Mäusen in den Prüfraum und es ermöglichen Sie ihnen, in den Prüfraum für mindestens 30 min wie zuvor die Gewöhnung Sessions am Vortag zu akklimatisieren.
    2. Ein Training Probelaufes, Verwendung von 2 Objekten platziert in der Arena (Abbildung 2 b).
      1. Befestigen Sie mit doppelseitigem Klebeband, Objekte 6 x 6 cm2 von 2-Release Ecken derart, dass sie in der Arena ausgeglichen werden.
      2. Die Videoaufnahme zu starten.
      3. Legen Sie jede Maus blicken in Richtung Wand der Freigabe Ecke wie während der Gewöhnung-Sessions gemacht.
      4. Lassen Sie Mäuse, die Arena und Objekte frei für 10 min untersuchen.
      5. Stoppen Sie das Video.
      6. Statt Mäuse zurück in ihre Käfige sauber halten für eine ITI von 20 Minuten.
      7. Saubere empfohlen alle Arenen und Objekte mit Tierhaus Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale zu minimieren.
    3. Führen Sie die OLT.
      1. Verschieben Sie eines der Objekte in der Ausbildung, die Testversion zu einer neuen nicht-Release Ecke und kleben Sie das Objekt 6 cm von jeder Wand, Ecke mit doppelseitigem Klebeband (Abbildung 2).
        Hinweis: Das andere Objekt sollten bleiben, wo es während des Trainings Testversion war.
      2. Die Videoaufnahme zu starten.
      3. Jede Maus mit Blick auf die Wänden in der Release-Ecke zu platzieren.
      4. Lassen Sie Mäuse, die Objekte für 10 min zu untersuchen.
      5. Stoppen Sie das Video.
      6. Statt Mäuse zurück in ihre Käfige sauber halten für eine ITI von 20 Minuten.
      7. Saubere empfohlen alle Arenen und Objekte mit Tierhaus Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale zu minimieren.
    4. Führen Sie die NORT.
      1. Ersetzen Sie das Objekt, das nicht während der OLT mit einem neuartigen Objekt verschoben wurde und kleben Sie das neue Objekt 6 cm von den zwei Wänden der Ecke mit doppelseitigem Klebeband (Abb. 2D).
      2. Die Videoaufnahme zu starten.
      3. Jede Maus mit Blick auf die Wänden in der Release-Ecke zu platzieren.
      4. Lassen Sie Mäuse, die Objekte für 10 min zu untersuchen.
      5. Stoppen Sie das Video.
      6. Platzieren Sie Mäuse zurück in ihre Heimat Käfigen.
      7. Saubere empfohlen alle Arenen und Objekte mit Tierhaus Reinigungsmethoden wie abwischen mit 70 % Ethanol, olfaktorische Signale vor dem nächsten Gebrauch zu minimieren.

Figure 2
Abbildung 2: Arena-Konfiguration für Prüfungen. (A) Open-Field Test Arena ohne Objekte für Gewöhnung Sitzung. Der schwarze Pfeil zeigt eine Freigabe-Ecke. Diese Ecke sollte die gleiche relative Position in jeder Arena und werden für jede Maus getestet und für jede Prüfung im Einklang. (B) für die Ausbildung-Studie sind zwei verschiedene Objekte auf das freie Feld bei 6 x 6 cm entfernt von ihren jeweiligen Mauern gesichert. (C) für die OLT, ein Objekt wird in eine neue Position, auch 6 x 6 cm weg von den Wänden und nicht die Freigabe-Ecke verschoben. (D) für the NORT, das Objekt, das war stationär in der OLT ist mit einem neuartigen Objekt ersetzt, während das verschobene Objekt aus der OLT jetzt das bekannte Objekt ist. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

4. Analyse Verhaltensstörungen Testdaten

Hinweis: Analyse des Videos sollte im Idealfall von mindestens zwei unabhängigen, verblindete Experimentatoren abgeschlossen sein.

  1. Die video-Datei zu öffnen.
  2. Wenden Sie einen transparenten Kreis, der einen Rand von 2 cm um jedes Objekt über den Bildschirm um zu bestimmen, aktive Untersuchung bietet. Verwenden Sie eine video-Datei-Bild mit einem Lineal platziert in einer Arena um dieses Raster zu kalibrieren.
  3. Beobachten Sie Mausverhalten und zeichnen Sie die Zeiten die Maus aktiv untersucht das Objekt besteht aus seiner Nase spitz auf das Objekt in einem maximalen Abstand von 2 cm von diesem Objekt auf.
    1. Aufzeichnung der Zeitstempel der Maus beginnt, ein Objekt und das Zeitstempel zu untersuchen, wenn es aufhört, das Objekt zu untersuchen.
    2. Wiederholen Sie dies für beide Objekte in der Arena für die Dauer des Versuchs.
    3. Berechnen Sie die kumulative Zeit die Maus jedes Objekt durch die Startzeit von der Stop-Zeit für jede Instanz des Objekts Untersuchung Subtraktion und Addition aller Werte untersucht.
  4. Berechnen Sie Prozent der gesamten Untersuchung Zeit oder der Diskriminierung-Index mit den folgenden Formeln:
    1. Prozent der gesamten Untersuchung Zeit berechnen =
      Equation 1
      Hinweis: Über 50 % der Indexwert größer Untersuchung der neuartigen Lage oder des Objekts.
    2. Diskriminierung-Index berechnen =
      Equation 2
      Hinweis: Ein positiver Wert bedeutet mehr Zeit, das neue Objekt zu untersuchen. Ein Diskriminierung Index 0 (null) gibt an, mit beide Objekte gleich viel Zeit verbracht.
  5. Darzustellen Sie grafisch, Ergebnisse und vollständige statistische Analysen mit einem t-Test oder ANOVA entsprechend die Anzahl der Gruppen, die verglichen werden.

Representative Results

Abbildung 3 enthält Beispiele für typische positive als auch negative Ergebnisse, die mit männlichen und weiblichen Erwachsenen C57Bl/6 Mäusen mit diesem Protokoll Nr.6. Interpretation der OLT und NORT Daten immer bezieht sich auf die aggregierten Daten einer Gruppe (siehe Diskussion unten). Untersuchung-Zeit für eine einzelne Maus kann als Speicher oder Mangel an Speicher ausgelegt werden. Jedoch die Leistung von einer Gruppe von Mäusen (i.e., mehrere Proben) kann im Vergleich zu anderen Gruppen oder zu den festen Chance Ebenen mit Hilfe statistischer Tests. Bei einem typischen Training zeigen Gruppen von Mäusen eine deutliche Präferenz im Durchschnitt für eines der Objekte nicht wie sie beide gleichermaßen Roman sind und keine intrinsisch negativen oder positiven Wert für die Mäuse (Abbildung 3A und 3 b müssen). Wenn die aggregierten Daten einer Gruppe von Mäusen deutliche Präferenz für ein Objekt über einen anderen während des Trainings zeigen, sollte diese Objekte nicht verwendet werden, da diese inhärente Vorliebe/Abneigung Ergebnisse in die Nachfolgeprozesse verwirren wird. Darüber hinaus muss die gesamte Untersuchung Zeit der Mäuse einen Mindeststandard erfüllen (traditionell eingestellten um 20 Sekunden21) und sollten verglichen werden, um sicherzustellen, dass es keine Grundlinie Unterschied in Untersuchung, die nachfolgenden Tests des Gedächtnisses beeinträchtigen kann.

Während die OLT spiegelt sich Speicher für Objektposition von Mäusen, die Ausgaben im Durchschnitt deutlich mehr als 50 % der gesamten Untersuchung Zeit mit dem bewegten Objekt (Abb. 3A). Wenn die gesamte Untersuchung Zeiten der einzelnen Mäuse sehr unterschiedlich sind, sind die Ergebnisse besser als eine Diskriminierung-Index für die Objekte (Abb. 3 b) dargestellt. Der deutliche Anstieg der durchschnittlichen Diskriminierung Index in Abbildung 3 b zeigt, dass die Mäuse verbrachte mehr Zeit mit dem Objekt, nachdem es verschoben hatte. Ob durch Erhöhung in Prozent Zeit oder Diskriminierung Index gemessen, schlägt die Erhöhung der Untersuchung des Objekts nachdem es verschoben wurde, dass die Mäuse erinnern wo das Objekt während der Ausbildung befand.

Die letzte Prüfung dieses Protokolls bewertet Objekt Anerkennung Speicher. Ein repräsentatives Beispiel mit einer Gruppe von Mäusen demonstriert sowie positive Diskriminierung Index (Abbildung 3D) im Vergleich zu den festen Control-Werte von 50 % und 0, bzw. einen höheren durchschnittlichen Prozentsatz der Untersuchung Zeit (Abbildung 3). Als wenn gibt es erhebliche Variabilität in der gesamten Untersuchung Zeit zwischen einzelnen Mäusen ist mit den OLT-Daten der Diskriminierung Index wahrscheinlich die bessere Methode, um diese Daten zu visualisieren. Abbildung 3E zeigt ein Beispiel für eine 2-Gruppenvergleich der NORT und den statistischen Komplikationen, die bei diesen Tests auftreten können (siehe Diskussion). Während ein One-Sample t-Test für Gruppe B Untersuchung deutlich über 50 % zeigt, testen das gleiche für Gruppe A nicht. Diese Feststellung bedeutet nicht, dass A und B voneinander unterscheiden. Um Gruppenunterschiede zu ermitteln, muss ein separate zwei Stichproben nichtparametrischen Mann-Whitney Test Vergleich von Gruppen B nach A durchgeführt werden. Ein zwei-Stichproben nichtparametrischen Mann-Whitney-Test dieser repräsentativen Gruppe Daten zeigen keinen signifikanten Unterschied (p = 0,66) zwischen den beiden Gruppen im Prozentsatz der neuartige Objekt Untersuchung Zeit.

Sowohl die OLT und NORT reagieren sehr sensibel auf die Werthaltigkeit der Objekte und sorgfältiger Prüfung der Gleichwertigkeit des Objekts ist notwendig, damit gibt es keine intrinsische Tendenz, die Ergebnisse durcheinander bringen kann. Abbildung 3F und 3 G zeigen ein Beispiel für unangemessen Objektauswahl. In einem Pilotversuch mit einer Stichprobengröße von 4 Mäuse zeigten einen Trend zu verbringen weniger als 50 % der Zeit der Untersuchung mit Objekt A wenn gegen Objekt B (Abbildung 3F) gepaart. Wenn diese Objekte dann als das neue Objekt und einen größeren Stichprobenumfang 16 in NORT mit Objekt A verwendet wurden, verbrachte Mäusen deutlich weniger als 50 % der Zeit der Untersuchung mit Objekt A (Abbildung 3). Diese Abneigung gegen das neue Objekt ist leicht erkennbar hier als einen technischen Fehler im Experiment und verdeutlicht, warum Pilottests von Objekten für inhärente Vorliebe/Abneigung unerlässlich ist.

Figure 3
Abbildung 3: Behavioral Testdaten mit Wildtyp Erwachsenen C57Bl/6 Mäusen. (A) Vergleich der Prozent insgesamt Untersuchung Zeit des verschobenen Objekts während des Trainings Studie im Vergleich zu den OLT zeigt deutlichen Anstieg der Untersuchung, nachdem das Objekt verschoben. p < 0,0001, gepaarter t-Test. (B) ergibt repräsentativ für verschobene Objekt Untersuchung während des Trainings und OLT Studien als eine Diskriminierung-Index angezeigt sich ebenso eine deutliche Steigerung bei Untersuchung des Objekts nachdem es verschoben wurde. p < 0,0001, gepaarter t-Test. (C) zeigt Prozent insgesamt Untersuchung des neuen Objekts in der NORT deutliche Präferenz für das neue Objekt zu untersuchen. ** p = 0.0024, One-Sample t-Test Vs. 50 %. (D) repräsentative Ergebnisse für neuartige Objekt Untersuchung in der NORT angezeigt, wenn ein Diskriminierung Index ähnlich zeigen Vorliebe für das neue Objekt zu untersuchen. ** p = 0.0024, One-Sample t-Test gegen 0. (E) repräsentative Ergebnisse einer NORT-Analyse mit zwei verschiedenen Gruppen von Mäusen. Gruppe B unterscheidet sich deutlich von 50 % durch ein-Stichproben t-Test (** p = 0.0024), Gruppe A jedoch nicht (p = 0.5837). In eine separate Analyse Gruppen vergleichen ein zwei-Stichproben-Mann-Whitney-Test dient wegen der ungleichen Gruppengrößen und keinen signifikanten Unterschied in der Untersuchung festgestellt (p = 0,66, ns). (F) Prozent Zeit mit einem Objekt während der Validierung Studien in einer kleinen Stichprobe zeigt eine Tendenz zur Abneigung gegen das Objekt. p = 0.2159, One-Sample t-Test. (G) mit einem größeren Stichprobenumfang und verwendete als Roman-Objekt in ein NORT Objekt aus (F), eine deutliche Abneigung gegen das Objekt gefunden wird, obwohl es das neue Objekt ist. * p = 0.0270, One-Sample t-Test. Dies ist ein Beispiel eines technischen Fehlers in Objektauswahl. Daten werden dargestellt, wie meine ± SEM Daten aus Paneelen C-E sind aus einer früheren Veröffentlichung6angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Discussion

Dieses Protokoll bietet eine kostengünstige Methode zur Durchführung Objektposition und neuartige Objekterkennung Verhaltens Tests bei Mäusen. Diese Tests ermöglichen die Bewertung der hippocampal Funktion sowie die Funktion der anderen kortikalen Regionen wie der präfrontale Kortex, Objekt Anerkennung10beteiligt. OLT und NORT haben den Vorteil, dass Reize mit starken emotionalen Valenz, die für Morris Wasser-Irrgarten, kontextuellen Angst Klimaanlage, Barnes Labyrinth oder Radialarm Labyrinth erforderlich sind. Sie vermeiden auch die Notwendigkeit der Nahrungsmangel als erforderlich für die Radialarm-Labyrinth. Dieses Protokoll beschreibt darüber hinaus eine einfache zwei-Tages Testverfahren, die keine umfangreiche oder komplizierte Geräte zur Ausführung oder Analyse erfordert. Ein Nachteil dieser Aufgaben ist, dass sie nicht für Maßnahmen des Lernens oder der Erwerb ermöglichen. Ein Unterschied in der Neuheit Untersuchung könnte aufgrund schlechter lernen über Objekte während der Ausbildung, ärmeren Speicher für das, was gelernt wurde, oder beide. Insgesamt verbrachte Zeit untersucht Objekte ist eine wichtige Maßnahme für den Ausschluss angeborene Unterschiede in Exploration Laufwerk aber ist keine Maßnahme des Lernens. Wenn Maßnahmen des Lernens wichtig für eine experimentelle Frage, eine Wasser-Irrgarten, Barnes Labyrinth sind oder Radialarm Labyrinth wahrscheinlich besser wäre.

Harley-Umbau des Verhaltens Arenen hat das Potenzial, zu retten Hunderte von Dollar und Objekt innerhalb der finanziellen Reichweite von einer Vielzahl von Laboren testen. Dieses Protokoll beseitigt viele Hindernisse und optimiert den Prozess der Fertigung Inhouse Arena Bau in Acryl, Wissenschaftler ohne spezielle Ausbildung zugänglich zu machen. Es ist wichtig zu beachten, dass Kauf farbige Acrylplatten, die mit den Mäusen, wie weißem Acryl für schwarze Mäuse und schwarzem Acryl für weiße Mäuse, dagegen werden die Datenerfassung und Analyse, erleichtert insbesondere bei Verwendung von handelsüblichen Analyse-Software. Bestellung, Cut-to-Size Sheets mit "geroutet Kanten" eliminiert die Notwendigkeit für eine Tabelle (Tabelle 1) sah, und die Verwendung von Acryl Zement beseitigt die Notwendigkeit zu bohren und countersink Führungslöcher. Eindrehen von Schrauben, Bohren und schneiden Acryl häufig verursacht es Pause, Chip und Riss aufgrund seiner spröden Natur. Weil der Zement ist ein Lösungsmittel, es fließt in das Gebiet, das verbunden wird, auflösen und jede Acryl Erweichung es Begegnungen. So sollte es nicht auf jedes Stück separat angewendet werden als wäre es eine traditionelle Kleber. Im Gegensatz zu kleben wird der Zement nicht negativen Räume zu füllen oder haften auf Oberflächen. Dies ist der Hauptgrund, "weitergeleitete Kanten" zu bestellen, da dies eine glatte und flache Kante, erstellen eine viel bessere Bindung zu gewährleisten. Wenn der Kleber getrocknet ist, wird es zwei Acrylplatten in einem einzigen Rechtsakt in einem Prozess namens "Lösungsmittel Schweißen" verschmolzen haben. Ähnlich wie Metall Schweißen, das fertige Produkt ist ein Einzelstück, aber die Schweißzone bleibt immer die schwächste Position. Als solche, sobald die Arenen im Einsatz befinden, sollte darauf geachtet werden, um direkte Auswirkungen oder extremer Belastung an diesen Stellen zu vermeiden.

Dieses Protokoll zeigt auch 4 Arenen für simultane Prüfung von bis zu 4 Mäuse (Abbildung 1 und Abbildung 2) einrichten. Die Trennwände der Arenen verhindern, dass Mäuse sehen einander während des Tests, aber es gibt noch eine Möglichkeit, die mit anderen Mäuse im Zimmer Geruch verursacht oder Lärm Ablenkungen, die Prüfung beeinträchtigen können. Gewöhnung Studien als detaillierte kann mindern diese Sorge, da Mäuse vor dem Verhalten testen die Multi-Tier Raumbedingungen ausgesetzt sind. Jedoch wenn Ablenkungen von anderen Mäusen oder Experimentator Lärm Umgang mit anderen Mäusen zugeordnet ist ein starkes Anliegen, eine Arena mit einem einzigen Mausklick kann verwendet werden, auch wenn sie den Zeitaufwand für die OLT und NORT komplett mit mehreren Mäusen zu erhöhen. Mehr als 4 Arenen könnte theoretisch auch verwendet werden, aber die meisten Kameras haben keine breit genug Sichtfeld zu zeigen, dass viele Arenen mit guter Auflösung.

Die Abmessungen und Abstände vorausgesetzt, hier sind allgemeine Richtlinien zu Testzwecken Maus Verhaltens in einer typischen Testraum, die 16 x 16 x 16 m3 in Dimensionen (Abbildung 1 b und 1 C) ist. Einrichten von entsprechenden ökologischen Cues, muss Arenen und video Recording-Equipment für jede Umgebung optimiert werden. Hinweise können bestehen aus großen Formen oder Muster (in der Regel in schwarz und weiß), die Mäuse, räumlich orientieren, während die OLT ermöglichen. Statt Signale an verschiedenen Orten einander gegenüber, können Signale auch an den Wänden der Versuchsbereich montiert werden. Dieses Protokoll empfiehlt teilt den testen Raum mit einem Vorhang, der Forscher und der Computer während des Verhaltens Tests zu verbergen. Während alle Gewöhnung, Inter Testversion Intervalle und aktive Studien sollten Forscher den Vorhang zu trennen sich von den Prüfbereich schließen. Wenn dies nicht praktikabel ist, der Computer kann im Hinblick auf die Mäuse bleiben, aber der Forscher muss während des Vorgangs aus der Ansicht bewegen. Wenn der Forscher vorhanden ist, können die Mäuse versuchen, auf sie oder ihn als räumliche Cue zu verlassen.

Alle Verhaltensstörungen Tests sollten in einer kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit Umgebung mit dim, sondern sogar Beleuchtung bei rund 310 Lux und minimale äußere Ton- oder starke Umwelt Geruch Hinweise, wie Parfüms auf Experimentatoren abgeschlossen werden. Zwischen jedem Versuch und Erprobung Tag sollte alle Arenen und Objekte mit Tierhaus empfohlene Methoden der Sterilisation wie abwischen mit 70 % Ethanol oder unscented Bleichmittel Tücher, olfaktorische Signale zu minimieren gereinigt werden. Wenn chemische Desinfektionsmittel verwendet werden, wird ein abschließendes Spülen mit 70 % Ethanol empfohlen, da viele chemische Desinfektionsmittel auf die Tiere Füße irritierend sein können.  Wie bei allen Verhaltens-Problemen, Umgang mit Mäusen für mehrere Tage, bevor Tests erforderlich sind, um sie mit den Personen, die Durchführung der OLT und NORT werden und reduzieren Sie Stress während der Prüfung20,22vertraut zu machen. Wie Mäuse akuten Stress durch unbekannte Personen in der Nähe der Prüfbereich erleben können, empfiehlt es sich auch, dass alle Verhaltensstörungen Tests von der gleichen Person (en) abgeschlossen werden. Die Parameter und Bedingungen in diesem Protokoll wurden für 6 bis 9 Wochen alten Erwachsenen C57Bl/6 Mäusen optimiert und wäre sehr nützlich bei der Aufdeckung von Gedächtnisstörungen verletzungsbedingt in dieser Altersgruppe oder Gedächtnisstörungen aufgrund Alter selbst bei älteren Mäusen. Wenn Speicher Verbesserungen bei jungen Mäusen testen soll, wäre eine längere ITI von 1 Stunde bis 1 Tag besser geeignet, Decke Auswirkungen auf die Leistung in der einfacher 20 min ITI Version zu vermeiden. In der Tat reichen ITIs von 5 min (für sofortige Abberufung) für mehrere Stunden oder Tage (für entfernte Erinnerungen), je nach den Bedürfnissen des Experiments und die Stämme und das Alter der Mäuse. Wichtig ist, sollten unabhängig von der Länge aller ITIs zwischen den Sitzungen in einem Experiment übereinstimmen. Verschiedene Stämme und das Alter der Mäuse Unterschiede im Verhalten und lernen zeigen, das Timing für jeden Versuch und Intervall, Prüfungen Gegend Anordnung, sowie die verwendeten Objekte können je nach den besonderen Belastungen der Mäuse, ihres Alters und der Verletzung geändert / Krankheit/Intervention Modell getestet9,21,23,25.

Während die hippocampale Abhängigkeit das räumliche Gedächtnis-Funktionen in getestet der OLT sind etabliert, die NORT kann oder kann nicht auf den Hippocampus verlassen. Interpretation der Daten aus der NORT sollte diese Einschränkung auf Konto nehmen. Die entscheidenden Variablen für ob Hippocampus im Objekt Anerkennung Speicher handelt nicht vereinbart werden noch, aber ITI Länge oder Salienz räumliche Cues18einschließen könnte. Insbesondere nutzt das vorgestellte Protokoll räumliche OLT vor NORT, die Mäuse mit hippocampal Prozesse in der NORT beeinflussen kann. Daher ist es wichtig zu beachten, dass die Reihenfolge umgekehrt werden kann, oder jede Aufgabe unabhängig voneinander kann, abhängig von der Experimentatoren Fragen und Bedürfnisse ausgeführt werden.

Objektauswahl ist ein kritischer Aspekt der OLT und NORT22,24. Ideale Objekte sind schwer genug, nicht zu leicht verdrängt durch eine Maus sein und aus Materialien, wie Glas oder Metall, die eine Maus nicht beschädigen, durch Kauen oder kratzen. Aus Holz, sind Schaum oder weiche Kunststoff Objekte nicht geeignet, da sie leicht verformt und sind schwierig, geruchsfrei zu halten. Darüber hinaus sollten die Objekte, die in den Studien verwendet alle relativ ähnlich in Größe, Material, Textur und Geruch sein. Abbildung 1 zeigt ein Beispiel eines geeigneten Objekts, das verwendet werden könnte. Diese orange Kunststoff Figur von einem Küken ist gefüllt mit Sand, es genug Gewicht zu geben und versiegelt, um das Auslaufen der Reinigung Reagenzien oder anderen Geruch verursachenden Stoffen zu verhindern. Aufgrund der Form der Spitze können Mäuse Klettern oben auf oder setzen Sie sich auf dieses Objekt. Für die OLT oder NORT paart sich dieses Objekt am besten mit einem anderen Objekt von ähnlicher Größe, Gewicht, Material, Farbe und Komplexität, wie z. B. eine ähnliche Kunststoff Figur eines Kaninchens. Um sicherzustellen, dass Objekt Untersuchung spiegelt wirklich Vorliebe für Neuheit, alle Objekte müssen validiert werden, für gleichwertige Eigenwert mit einem Minimum von 8 Mäuse in dem gleichen Stamm, Geschlecht und Alter der experimentellen Gruppe als in Abschnitt 2.9 des Protokolls beschrieben. Darüber hinaus sollten die Objekte hinsichtlich randomisiert werden, welches Objekt ist das neuartige oder verschobene Objekt zwischen Mäusen in der gleichen Studie weiter sicherzustellen, dass die inhärente Eigenschaften der Objekte nicht bevorzugt betroffen sind. Objektplatzierung kann auch großen Einfluss auf den Erfolg oder Misserfolg der OLT und NORT. Objekte müssen ausgewogen in den Arenen und nicht zu nah an den Wänden. Eine Ecke gedrängt durch ein Objekt ist ein attraktiver Ort für Mäuse zu verbergen, und dies wird Untersuchungsmaßnahmen verwirren.

Eine wichtige Voraussetzung für die Datenerhebung ist die Definition "aktive Investigation", was ist, wenn eine Maus ein Objekt mit der Nase auf das Objekt gerichtet greift nicht mehr als 2 cm entfernt. Maus bewegen über den oberen Rand des Objekts oder suchen Vergangenheit das Objekt nicht als aktive Untersuchungen zu qualifizieren. Darüber hinaus da die OLT und NORT eine Maus, die Erinnerung an die räumliche Verortung oder tatsächlichen Eigenschaften des Objekts abhängen, darf es ausreichend Studie davon während der Ausbildung Versuche. Somit muss der Forscher definieren eine minimale Untersuchung Zeit und schließen alle Themen, die nicht das Grundniveau der Untersuchung, traditionell gesetzt um 20 Sekunden21entsprechen.

Quantifizierung des Objekts Untersuchung Zeit kann auf verschiedene Weise mit oder ohne teure Analyse-Software erfolgen. Wenn manuelle scoring verwendet wird, wie hier beschrieben, die umfassendste Datensammlung lässt sich durch die Aufnahme der Zeitstempel auf dem Video, wenn die Maus das Objekt untersucht. Schafft eine dauerhafte Protokoll der unvoreingenommene Zeitstempel und erleichtert die präzise manuelle Berechnung von Daten im Gegensatz zu alternativen Methoden wie die Verwendung einer Stoppuhr Aufnahmezeiten Objekt Untersuchung während der drei einzelnen Prozesse starten und beenden additiv notieren Sie die Gesamtzeit, die eine Maus jedes Objekt untersucht.

Kommerzielle Software-Pakete zur Verfügung stehen für das scoring Objekt Untersuchung. Kommerziell verfügbare Software bieten eine Fülle von Daten über die Hand scoring-Daten, die hier beschrieben wird, einschließlich der Gesamtstrecke reiste, der Zeitaufwand in bestimmten Bereichen der Arena und Geschwindigkeit der Bewegung16,23. Software, einmal richtig kalibriert und bestätigt, dass Objekt Untersuchung zuverlässig detektieren können auch Ertragsdaten viel schneller als die manuelle Bewertung. Diese schnellere Daten-Ausbeute kann auf lange Sicht Netto-Einsparungen im Vergleich zu den Menschen-Stunden erforderlich, für die manuelle Bewertung ergeben. Jedoch die meisten Software-Pakete für Verhaltensanalyse haben hohe Einstiegskosten, die für viele Labore unerschwinglich sein können und manuelle scoring kann oft durch Student Forscher, wodurch die Stundenkosten des Verhaltens scoring minimal erreicht werden. Kommerzieller Software kommt auch häufig mit Einschränkungen auf wie viele Benutzer die Software gleichzeitig zugreifen können, begrenzen die Daten Durchsatz und Zeitersparnis. Zwar gibt es viele Vorteile, die diese Software-Pakete, sind sie nicht notwendig, die wesentliche Informationen der Zeit untersucht Objekte aus dem OLT und NORT zu sammeln. Die Fähigkeit, diese Daten manuell zu erwerben macht Roman Objekt Aufgaben finanziell für eine breitere Palette von Forschern zugänglich.

Ein weiteres Merkmal dieses Protokolls ist, dass die erste Tagung der Gewöhnung im Wesentlichen einen Versuch auf freiem Feld, die Daten über die Aktivität und Angstniveaus einbringen können. Aktivität mit insgesamt zurückgelegte Strecke quantifiziert werden können oder Durchschnittsgeschwindigkeit, wenn tracking-Software verfügbar ist. Ebenso können mit tracking-Software, Angst Maßnahmen in der Mitte der Arena oder zurückgelegte Strecke im Zentrum verbrachte Zeit ableiten. Diese Daten können auch manuell durch Überlagerung der Arena-Video mit einem Raster und Quantifizierung von Kreuzungen erworben werden. Diese offenen Felddaten helfen ausschließen, grobe motorische Defizite oder übermäßige Angst die Objekt-Untersuchung später beeinträchtigen könnten.

Die statistischen Tests, die in diesem Protokoll verwendeten sind Vertreter der traditionellen Methoden der Analyse. Beim Vergleich von 2 Gruppen von Mäusen ist ein zwei-Stichproben, zwei-tailed t-Test empfohlen, die Bedeutung der Differenz in Prozent Zeit untersucht das Objekt verschobene oder neuartige zwischen Gruppen zu testen. Wenn die Stichprobenumfänge ungleich sind, außergewöhnlich hohe Variabilität oder zeigen Sie ungleichmäßige Variabilität zwischen den Gruppen, zu, ein nicht-parametrische Tests stattdessen empfohlen wird, da viele der zugrunde liegenden Annahmen des t-Tests unter diesen Bedingungen verstoßen werden. Beim Vergleich von 3 oder mehr Gruppen von Mäusen sind ANOVAs empfohlen, zu prüfen, ob die Gruppe hat einen bedeutenden Effekt auf Prozent Zeit untersucht das Objekt verschobene oder Roman. Fehler behoben Post-hoc-tests, wie z. B. Tukey Test oder Bonferroni-korrigierte paarweise Vergleiche, dann testen Sie den Unterschied in Prozent Untersuchung Zeit zwischen jedem Paar von Gruppen angewendet werden kann. Mit der OLT ist eine zusätzliche Möglichkeit, Daten zu analysieren, um eine signifikante Veränderung in Prozent Zeit untersucht das bewegte Objekt vom Training, OLT Studien zu testen. Mit nur einer Gruppe von Mäusen, würde diesen Test haben die Form eines gekoppelten, zweiseitige t-Tests, Tests für signifikante Veränderungen in Prozent Zeit mit dem bewegten Objekt vom Training, OLT in jeder Maus (halten Sie sich daran, dass diese Analysen gekoppelt und nicht unabhängig Messungen, da jede Maus zwei Datenpunkte ergibt). Mit zwei Gruppen von Mäusen, einer wiederholten Messungen, die zwei-Wege-ANOVA verwendet werden würde, wird mit der wiederholten Maßnahme die Testversion (Training gegen OLT) und Gruppenübung wird der zweite Faktor. Post-hoc-Tests für Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen sollten die Gruppen zueinander innerhalb von Studien vergleichen.

Alternativ, wenn Beweise des Speichers in die OLT oder NORT alles, die was getestet wird ist, kann ein One-Sample t-Test Prozent Zeit untersuchen eines Objekts im Vergleich zu den festen Wert von 50 % verwendet werden. Eine Prozent deutlich höher als 50 % Zeit schlägt Speicher für das Objekt. Eine Prozent Zeit deutlich unter 50 % schlägt Abneigung (aus irgendeinem Grund), und Objekt-Auswahl sollte neu bewertet werden. Allerdings kann nicht der One-Sample t-Test zeigen, ob zwei oder mehr Gruppen voneinander unterscheiden. Zum Beispiel in einem Experiment mit zwei Gruppen von Mäusen, wenn Gruppe A 60 % der Zeit mit dem neuen Objekt für p ausgegeben = 0.049 nach dem anderen-Sample t-Test im Vergleich zu 50 % und Gruppe B nur 59 % der Zeit mit dem neuen Objekt ausgegeben für p = 0,051 , Gruppe A unterscheidet sich deutlich von 50 % (und Gruppe B ist nicht). Jedoch ist es falsch zu dem Schluss, dass diese beiden Gruppen deutlich voneinander unterscheiden. Ein zwei-Stichproben t-Test Vergleich A und B kann leicht zeigen, dass diese beiden Gruppen statistisch nicht zu unterscheiden sind. Wenn das Endziel ist die Speicher-Performance von zwei oder mehr Gruppen zu vergleichen, müssen diese Gruppen statistisch miteinander, nicht nur im Vergleich zu einem externen Standard verglichen werden. Eine ähnliche Richtlinie gilt für einen Vergleich der Zeitaufwand mit einem bewegten Objekt zwischen Ausbildung und OLT. In diesem Fall zeigt einen signifikanten Unterschied in Prozent Zeit mit einem bewegten Objekt zwischen Ausbildung und OLT in einer Gruppe und nicht in einem anderen finden nicht, dass diese Gruppen statistisch unterschiedlich sind. Gruppen müssen Post-hoc-innerhalb jeden Versuch, nicht nur über Versuche innerhalb Gruppe gegeneinander verglichen werden.

Es ist wichtig zu beachten, die die Untersuchung Zeit jeden einzelnen Mausklick als Beweis für oder gegen Speicher verwendet werden kann. Vielmehr kann Speicher für Objektposition oder Identität in diese Aufgaben nur basierend auf aggregierten Daten zustande, die statistisch im Vergleich zu einer anderen Gruppe aggregierte Daten oder festen Chance Level (50 % für die Zeit, 0 für Diskriminierung Verhältnis). Der Stichprobenumfang benötigt stark abhängen, die Effektgröße eines bestimmten Manipulation und Variabilität im Verhalten, die wiederum hängt von den Mäusen verwendet wird. Alter, Geschlecht und Manipulationen beeinflussen Variabilität. In den Beispieldaten dargestellt in Abbildung 3A und 3 b, n = 14 Themen dienten, wodurch eine Effektgröße von 0,68 und macht von 0,65 für ein gepaarter t-Test mit α = 0,05. Wenn eine Leistung von 0,8 für diesen Vergleich gewünscht wurden, wäre eine Stichprobengröße von 18 erforderlich.

Diese Diskussion ist gerahmt, um p-Werte und Bedeutung Cutoff weil diese Maßnahmen und Analysen in der Regel sind für OLT und NORT Daten gemeldet und sind daher wahrscheinlich vertraut, Experimentatoren und Rezensenten. Diese Abhängigkeit von p-Werten ist als statistisch ungültig26stark kritisiert worden. Jedoch obwohl alternative Analyse-Methoden existieren und sind in einigen Zeitschriften27gebilligt, wurden keine weitgehend von den Verhaltens- und biomedizinischen Bereichen als standard26angenommen.

Zusammenfassend lässt sich sagen testet dieses Protokoll effektiv Speicher bei Mäusen zu minimalen Kosten. Empfehlungen für entsprechende Änderungen des Protokolls sind enthalten, um die erfolgreiche Umsetzung mit jedem kleinen Nagetier-Modell. Anwendung dieses Protokolls zu Verletzung oder eine therapeutische Intervention Modelle kann wertvolle funktionelle Relevanz zeigen, die die zellulären und molekularen Mechanismen, die zu untersuchende ergänzt.

Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde von R00 NS089938 vom NIH und Seed-Finanzierung von chronischen-Hirn-Trauma und Entdeckung Themen an der Ohio State University, EDK finanziert.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 15.75" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 15.75" x 16.5" with Routed Edges
Sign White - 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) TAP Plastics NA 1/4" x 16.5" x 16.5" with Routed Edges
TAP Acryllic Cement (1 pt.) TAP Plastics NA
16 G Hypo Applicator TAP Plastics NA
Debut Video Capture Software Pro Edition NCH Software NA
Stanely SAE/Metric Comb Square Grainger 6R171
Logitech Pro Stream Webcam C922x CDW 4429927
Belkin 16' USB 2.0 Active Extension Cable CDW 570691
Panduit Pan-Way LD Surface Raceway (8') CDW 300902
Spatial/Environmental Cues Variable NA
Objects for testing Variable NA
70% ethanol Variable NA
Double-sided tape Variable NA

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References

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