Posizionare e risposta apprendimento nel campo aperto Torre Maze
Summary
L'Open-campo di Torre Maze (OFTM) è un labirinto creato per studiare i meccanismi comportamentali e neurali di apprendimento spaziale (ad esempio, o la risposta luogo–learning) nei ratti. Questo labirinto è particolarmente utile per sperimentatori che desiderano utilizzare un paradigma labirinto non stressante per studiare l'apprendimento spaziale nella loro ricerca.
Abstract
Questo protocollo descrive come il campo aperto Torre Maze (OFTM) paradigma è usato per studiare l'apprendimento spaziale nei roditori. Questo labirinto è particolarmente utile per esaminare come i ratti imparare ad usare un posto- o una risposta-learning per navigare con successo in un'arena in campo aperto. Inoltre, questo protocollo descrive come il OFTM si differenzia da altri paradigmi labirinto comportamentali che vengono comunemente utilizzati per studiare l'apprendimento spaziale nei roditori. Il OFTM descritto in questo articolo è stato adattato da quella precedentemente descritta da Cole, Clipperton, e Walt (2007). In particolare, il OFTM è stato creato per testare l'apprendimento spaziale nei roditori, senza lo sperimentatore dover considerare come "stress" potrebbe giocare un ruolo come una variabile di confondimento. Gli esperimenti hanno dimostrato che lo stress-alone in grado di influenzare in modo significativo la funzione cognitiva 1. La sezione risultati rappresentativi contiene i dati da un esperimento che ha utilizzato il OFTM per esaminare gli effetti del trattamento estradiolo sul posto- e risposta-learning nelle donne adulte Sprague Dawley 2. Studi futuri saranno progettati per esaminare il ruolo dell'ippocampo e striato in luogo- e risposta-apprendimento nel OFTM.
Introduction
La torre a campo aperto labirinto (OFTM) può essere utilizzato per esaminare i meccanismi comportamentali e neurobiologiche di apprendimento spaziale nei roditori. È importante sottolineare che il OFTM permette ai ricercatori di studiare i due tipi di apprendimento "a base di risposta-" "place-based" e. Durante il luogo-learning un animale naviga attraverso un labirinto utilizzando gli indizi spaziali nell'ambiente circostante (ad esempio, una ricompensa alimentare si trova accanto a un faro di altezza). Durante la risposta-learning l'animale fa una risposta specifica svolta indipendentemente dalla sua posizione relativa a indizi spaziali (ad esempio, girare a sinistra oa destra per trovare una ricompensa alimentare). E 'stato precedentemente riportato che la risposta-learning e posto-apprendimento si basano su due sistemi differenti di memoria 3, 4 e mappatura dei loro meccanismi neurali è stata una continua ricerca scientifica 2, 5-7. Il disegno del OFTM è stato adattato da quello precedentemente descritto 8.
Apertoparadigmi di campo (un componente del OFTM) sono comunemente utilizzati per l'accertamento di ansia nei roditori 9. Durante le tipiche ratti prova ansia campo aperto che trascorrono più tempo al centro di un campo aperto hanno livelli di stress e ansia inferiori rispetto a ratti che trascorrono più tempo vicino al perimetro. Nel OFTM, un topo deve entrare al centro del labirinto per trovare la ricompensa cibo. Pertanto, la corretta navigazione nel OFTM indica che questi ratti sono non stressati. Una ragione per cui i ratti sono non sottolineato durante la formazione è perché a differenza di test standard in campo aperto di formazione la OFTM ansia richiede fase di pre-allenamento, durante il quale il ratto è già esposto al labirinto per un lungo periodo di tempo. Inoltre, la formazione avviene in un ambiente poco illuminato riducendo ulteriormente l'aspetto ansiogeno di un campo aperto, che è acceso tipicamente brillantemente
Un'altra caratteristica unica del OFTM, rispetto ad alcuni altri labirinti, è come l'apprendimento viene misurato. Sperimentatori che utilizzano ilMorris water maze o Barnes Maze tipicamente misurare l'apprendimento attraverso l'analisi della lunghezza di velocità e / o il percorso di un topo si sposta per raggiungere la sua posizione di destinazione. Queste misure dipendenti possono essere influenzati da fattori non-learning, come i cambiamenti di attività motoria generale di un topo. Tuttavia, le misure OFTM apprendimento con la percentuale di prima scelta risposta corretta un topo fa per trovare la ricompensa cibo. Questa misura dipendente non è vulnerabile a cambiamenti nelle prestazioni del motore e, quindi, più esattamente valuta l'apprendimento di misurazioni di velocità e distanza. Tuttavia, lo sperimentatore può anche misurare la velocità e la distanza di un topo viaggiato nel OFTM utilizzando software di monitoraggio video.
Altri labirinto-tipi, come il T-labirinto, Morris water maze e Barnes labirinto possono essere utilizzati per studiare posto- e la risposta-learning. Tuttavia, il OFTM è unico in alcuni modi di rilievo. In primo luogo, la OFTM è un test comportamentale più sensibile del T-labirinto, perché il OFTM ha la possibilità performance del 25%, mentre il T-labirinto ha una prestazione possibilità del 50%. In secondo luogo, un topo può girare solo in uno dei due modi nella T-labirinto, senza restrizioni ma ha possibilità di percorso durante la navigazione nel OFTM. In terzo luogo, a differenza dei compiti Morris water maze e Barnes Maze (che hanno illimitato possibilità di percorso, come il OFTM), esperimenti usando il OFTM non richiedono ratti di navigare attraverso una situazione avversivo. I ratti sono motived per navigare nel Morris water maze a fuggire nuoto in acqua e sono motivati a navigare nel labirinto Barnes per evitare di essere in un ambiente luminose aperto. È stato dimostrato che l'esposizione alla Morris Water Maze o Barnes Maze induce il rilascio di ormone dello stress (cioè, corticosterone) nei roditori 10. Tuttavia, i ratti navigare nel OFTM perché sono motivati a trovare una ricompensa alimentare e la formazione sono condotti con illuminazione ambientale fioca. Così, il OFTM è un compito appetitiva non aversive. I risultati di esperimenti che utilizzano un m stressanteAze paradigma di esaminare gli effetti delle manipolazioni, come droga, l'ormone, l'esercizio fisico, dieta o sui meccanismi di apprendimento e memoria può essere difficile da interpretare perché "stress", di per sé, può influenzare la funzione cognitiva 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Numerosi paradigmi possono essere utilizzati per studiare l'apprendimento e la memoria nei roditori, e ognuno ha misure importanti che sperimentatori dovrebbero seguire. Nel OFTM, è importante che le condizioni labirinto (ad esempio, la posizione di labirinto, intra ed extra-spunti labirinto, scarsa illuminazione e lo sfondo rumorosità, orario giornaliero di formazione) sono mantenute costanti per tutta la durata dell'esperimento. È inoltre necessario ridurre al minimo lo stress in soggetti ratto per…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank Christopher Newport University for funding the preparation of this manuscript and The University of Vermont for funding the experiments described in the representative results section.
Materials
| OFTM construction supplies | |||
| Safety Glasses, Clear, Uncoated | Grainger | 4EY97 | Used for general eye protection during maze construction |
| Masking Tape, Beige, 18mm x 55m | Grainger | 15F739 | General supply |
| Wiss All-purpose Scissor | Home Depot | 37103278647 | General supply |
| Lancaster 6 foot Round Folding table – Heavy Duty white granite plastic – 29" | www.webstaurantstore.com | 384YCZ72RND | Used as base of the maze |
| Laminate Countertop sheet in White Matte Finish (48 x 96 x 0.039) | Home Depot | 1573603504896 | Used as walls for the maze |
| Laminate Countertop sheet in Black Matte Finish (48 x 96 x 0.039) | Home Depot | 1595603504896 | Used as floor of the maze |
| Adhesive, Spray, 24oz, 17.6oz Net. 3M | Grainger | 3MA16 | Used to adhere the laminate floor to the table top and pieces of laminate to each other |
| 16.6 oz #90 hi-strength S | Lowe's | 193252 | Used to adhere the laminate floor to the table top |
| Superflex RTV, Silicone Adhesive Sealant, Loctile | VWR | 300040-068 | Used to seal around the baze (between the floor and walls of the maze) |
| Industrial Sealant; 10.1oz | Grainger | 4UH06 | Used to seal around the baze (between the floor and walls of the maze) |
| Painter's Masking Tape; Shurtape; 2in x 60yd | Grainger | 6FET7 | Used to mark out visual patterns on maze walls |
| Mini/Trim paint tray | ACE Hardware | 1365105 | Used to hold paint |
| Foam mini roller 4" 6pk | ACE Hardware | 1494871 | Used for painting patterns |
| Val Sample Set Nbase paint | ACE Hardware | 1505031 | Used as paint for pattern on the walls of the maze |
| HP Paint Black | Walmart | 72450405005 | Used to paint pattern on the walls of the maze |
| Brush | Walmart | 81773801110 | Used to paint pattern on the walls of the maze |
| Duct Tape, 2in X 60yd, 10.5mil. Black | Grainger | 15F767 | Used to wrap the exterior of the maze |
| 4X4 8ft PT pine Vinyl-CTD Post W/Cap | Home Depot | 40933070541 | Used to build towers for the maze |
| 20 gram Pro Super Glue | Lowe's | 125870 | Used to glue tower tops, towers to the floor of the maze and food cups to the tower tops |
| Bead Containers 9 – 1/2 | Michaels | 652695766978 | Used as food cups on top of towers |
| Spray Paint, Black, 12oz | Grainger | 6KP22 | Used to paint food cups & covers |
| Room prepration | |||
| Conair SU1W Sound Machine; 10 Sounds | Home Depot | 204493600 | Used for background noise |
| Lamp | Walmart | 5027698392 | Used for dim lighting of maze room |
| ES 14W DayLight Spiral Bulb 4pk | Home Depot | 762148208433 | Used for dim lighting of maze room |
| Shower Curtain | Walmart | 3429910901 | Used for separation between the maze and the experimenter |
| Curtain Rod | Bed Bath & Beyond | 76598645104 | Used for separation between the maze and the experimenter |
| Froot Loops Cereal | Walmart | 3800039122 | Used as reward |
| Recording equipment | |||
| Media Recorder 3: 4 video | Noldus | NMR4-0200 | Used to record training trials |
| Monochrome GigE Camera | Noldus | XCFW-BG62 | Used to record training trials |
| Precision M4800 Laptop | Dell | N/A | Used to run video software |
Referencias
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