Dieses Protokoll misst räumliche lernen und Gedächtnis mit dem Barnes Labyrinth. Eine neuartige Damsel in Distress-Paradigma wird verwendet, um lokomotorische Aktivität und prosoziales Verhalten bei Mäusen zu bewerten.
Die Barnes-Maze ist ein zuverlässiger Maßstab für räumliche lernen und Gedächtnis, die nicht Essen Einschränkung oder Exposition gegenüber extrem belastenden Reize erfordert. Das Barnes Labyrinth kann auch andere Maus Verhaltensweisen, z. B. Allgemeine Motivation zu entkommen, die Labyrinth-Plattform und exploratives Verhalten bewerten. Das Barnes Labyrinth kann messen, ob eine genetische Mutation oder Umgebungsvariablen kann Einfluss auf die Gewinnung und Bindung von räumlichen Erinnerungen, sowie Auskunft über die Suchstrategie den Mäusen angestellt. Hier verwenden wir das Barnes Labyrinth, um ein Speicher-Defizit bei Erwachsenen Mäusen nach einem einzigen Entwicklungsstörungen Ethanol Ausstellung Ereignis zu erkennen. Die neu beschriebene Mädchen-in-Not-Paradigma macht eine männliche Maus eine weibliche Maus gefangen in einer Kammer im Feld öffnen Mitte der Arena. Es bietet die Möglichkeit für die Maus, um sozial auf das eingeschlossene Weibchen reagieren und prosoziales Verhalten. Das Mädchen-in-Not-Paradigma kann auch verwendet werden, Verhalten der Maus in eine neue Arena und Maßnahme lokomotorischen Tätigkeit zu prüfen. Die Barnes-Labyrinth und die Mädchen-in-Not-Protokolle erfordern minimalen finanziellen Investitionen und die meisten Aspekte der Tests können aus gemeinsamen Laborbedarf aufgebaut werden. Diese flexible und zugängliche Werkzeuge können auch verwendet werden, um Verhaltensänderungen im Laufe der Entwicklung zu erkennen.
Dieses Protokoll dient zur Messung der räumlichen lernen und Gedächtnis bei Mäusen mit dem Barnes Labyrinth sowie sozialen Reaktionsfähigkeit und Fortbewegung mit dem Mädchen-in-Not-Paradigma. Häufig verwendet räumliche lernen und Gedächtnis-Tests für Nagetiere gehören die Radialarm-Labyrinth, das eine Maus Fähigkeit, versteckte Nahrung finden in einem Arm von einem Multi-Speichen-Apparat misst, und Morris Wasser-Irrgarten, die eine Maus in einer großen Wanne oder Lache des Wassers stellt und bewertet, wie lange es dauert, um eine versteckte Unterwasser Plattform zu finden. In der Regel Schulungen für diese Paradigmen erstreckt sich über mehrere Studien und ermöglicht die Messung beider Erfassungsraten und Kundenbindung durch kurzfristige und langfristige Speicher Prüfungen zu lernen.
Obwohl die Radial-Arm Labyrinth und Morris Wasser-Irrgarten zuverlässige Möglichkeiten, Speicher bei Nagetieren zu testen sind, präsentieren sie Komplikationen für einige Forscher. Als Verstärkung1verwenden beide Labyrinthe Deprivation oder starke aversive Reize. Die Radialarm-Labyrinth stellt Nahrungsmangel sicher, dass Nager richtig motiviert, um eine Belohnung zu finden sind. In der Morris-Wasser-Irrgarten können die Auswirkungen von Stress induziert durch erzwungene schwimmen Ergebnisse in den Mäusen2ändern.
Das Barnes Labyrinth ist eine alternative räumliches Vorstellungsvermögen-Vorgang, der Nagetiere, die Position einer Bohrung zu lernen, um die helle, offene Labyrinth Oberfläche3entkommen ist. Schwache aversiven Reiz (Licht oder Ton) wird dann angewendet, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, die Mäuse werden von der Plattform zu entkommen. Das Barnes Labyrinth erfordert keine Nahrungsmangel, so ist die Menge an tierischen Vorbereitung weniger als in der Radialarm-Labyrinth. Es kann ohne Konflikte von Forschern verwendet werden, Verhaltensweisen oder Molekülen verbunden mit Essen, hormonelle Regulation oder Hypothalamus Wege untersucht werden.
Das Barnes Labyrinth hat auch Vorteile gegenüber der Morris-Wasser-Irrgarten. Es ist weniger stressig als Morris Wasser-Irrgarten, verursacht weniger erhöhte Konzentrationen von Corticosteron in Mäusen4. Darüber hinaus es ist viel einfacher zu montieren und erfordert weniger Platz bei der Prüfung Verfahren und Lagerung.
Die Mädchen-in-Not-Assay ist ein einfaches zweiteiliges Experiment, das lokomotorische Aktivität gefolgt von prosoziales Verhalten beurteilen kann. Die Mädchen-in-Not-Assay dient zur explorativen Verhaltensweisen und sozialen Reaktionsfähigkeit von einem männlichen Nagetier in Reaktion auf eine eingeschlossene weibliche Nager zu bewerten. Eine häufig verwendete Methode, um Geselligkeit (sowie Vorliebe für soziale Neuheit) zu bewerten ist die Verwendung von Crawley Dreikammer-Geselligkeit-Test, der die freie Wahl einer Maus zum Verweilen in der Nähe oder Weg von anderen Mäusen5bewertet.
Ähnlich wie bei der Crawley Dreikammer-Geselligkeit Test, der Mädchen-in-Not-Test misst auch die freie Wahl darüber, wie verbringen Sie Zeit in der Gegenwart eine andere Maus, sondern es bietet auch Messungen für die tieferen Aspekte der sozialen Funktion: 1) In der Mädchen-in-Not-Assay, findet die eingeschlossene weibliche Maus in der Mitte ein offenes Feld, so dass das Männchen potenzielle Abneigung gegen ein offenes Feld seine Fahrt gegeneinander nach sozial zu erkunden oder eine notleidende weibliche Sicht zu untersuchen. (2) das Mädchen-in-Not-Modell bietet auch eine Möglichkeit, einfühlsam und prosoziales Verhalten als Reaktion auf die Gefangene Maus bewerten die häufig nicht in den Mäusen erforscht hat.
Tierische Empathie ist auf jeden Fall beobachtbar und messbar, obwohl nicht viele Paradigmen für diesen Zweck vorhanden sind. Beispielsweise kann eine eingeschlossene Käfig Mate bei Ratten, einen Zustand der prosozialen Motivation, induzieren, wo Ratten arbeiten werden, um die Gefangenen Tiere zu befreien. In der Tat Ratten auswählen, um die Gefangenen Tiere noch vor dem Öffnen eines ähnlichen Behälters, Schokolade, dann Zugriff auf die Schokolade und teilen Sie sie mit den gerade befreiten Ratte-6.
Maßnahmen der Empathie bei Mäusen beinhalten in der Regel die Zufügung von Schmerzen; in der Tat sind Mäuse, die anderen Mäuse im Schmerz zu sehen viel empfindlicher auf Schmerzen sich7,8. Zurückhaltung Stress ist ein geprägten Phänomen bei Nagetieren und wurden mit Schock, Stressreaktionen, als eine Maßnahme der Empathie in Mäusen9,10prüfen gekoppelt.
Es gibt ethische Überlegungen induzierte Schmerzen oder Schock, zugeordnet, so dass Stress auslösende Alternativen erforderlich sind. Wir entwickelten das Mädchen-in-Not-Paradigma als Maß für die einfühlsame Verhalten in der Abwesenheit von Schmerz oder Schockbehandlung. Die Gefangenen Mäuse in unserem Mädchen-in-Not-Protokoll zeigen offensichtliche Zeichen der Bedrängnisses nach einigen Augenblicken, wie sie nicht in der Lage sind, innerhalb der kleinen Behälter umdrehen, doch sind sie unversehrt und bietet gleichzeitig eine Gelegenheit für andere Mäuse reagieren auf ihre Not.
Um die Mädchen-in-Not-Bewertung zu beginnen, wird eine männliche Maus in einem großen Roman Arena, enthält eine kleine leere Zentralzylinder platziert. Explorative Verhalten werden aufgezeichnet, für mehrere Minuten, einschließlich wie viele Abschnitte der Arena gekreuzt werden und wie viel Zeit in der zentralen Freifläche. Diese Methode bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit zur motorischen Defizite als eine potentielle Confounder in einer Lernsituation ausschließen, die koordinierte Bewegung für einen erfolgreichen Abschluss erfordert. Darüber hinaus ein Grundmaß von wie viel Abneigung gegen das Freiland Center vorhanden ist. Beide Maßnahmen könnte Barnes Labyrinth beeinflussen.
Im Anschluss an die erste Erkundung das Männchen wird von der Arena entfernt und eine weibliche Maus befindet sich in einer geschlossenen, kleinen klaren Zentralzylinder (ähnlich dem verwendet, um Blut von Mäusen zu sammeln). Dann die ursprüngliche männliche Maus ist in der Arena wiedereingeführt und exploratives Verhalten wird wieder gezählt. Das Mädchen-in-Not-Paradigma wird beurteilt, ob eine Maus interessiert an eine soziale Interaktion ist, basierend auf Änderungen in Verhaltensmustern gefangen weiblich (erzielte nach Zeitaufwand in das mittlere Quadrat und die Anzahl der Graben Episoden) vorhanden ist, als ob die Maus zeigt prosoziales Verhalten gegenüber der eingeschlossenen weiblich (erzielte durch die Menge der Zylinder Untersuchungen und Kontakt Events mit der eingeschlossenen weiblich). Die Mädchen-in-Not-Assay kann verwendet werden, um eine Neigung zum sozialen Neuheit (ähnlich der Crawley Dreikammer-Geselligkeit Test) je nachdem, ob Forscher eine vertraute oder neuartige Maus trap zu messen.
Zusammen ermöglichen die Barnes Labyrinth und Damsel in Distress Experimente die genaue Auswertung der Maus Lernfähigkeit und sozialen Reaktionsfähigkeit in der Abwesenheit von extrem belastenden reizen. Wie bei allen Verhaltens Assays, sollte diese Experimente mit großer Sensibilität gegenüber der Tiererlebnis, Minimierung der Beschwerden erfahren durch das Tier durchgeführt werden.
Wie die meisten Labyrinthe können Unterschiede in motorischen Aktivität beeinflussen Leistung auf dem Barnes Labyrinth, so dass Forscher auch lokomotorischen Tätigkeit beurteilen sollte, vor allem, wenn das Barnes Labyrinth einzuschätzen lernen in Mäuse mit Mutationen, die Bewegung (z. B. beeinträchtigen können gefunden bei Chorea Huntington Mausmodellen, die ausgesetzt oder Toxine, die Hyperaktivität auslösen oder Bewegung, wie Ethanol zu verzögern). Darüber hinaus Labyrinth und Kammer Oberflächen gründlich gereinigt werden und Bettwäsche gewechselt zwischen jedem Tier Duft Cue zu vermeiden verwirrt.
Wichtig ist, alle Materialien können vor Ort mit minimalem finanziellen Aufwand hergestellt werden und die kleine Stellfläche diese Assays bedeutet, dass diese Experimente in fast jeder Umgebung, ermöglicht große Flexibilität repliziert werden können. Diese Art der Zugänglichkeit ermöglicht guten Wissenschaft durchgeführt werden, bei kleineren Instituten mit begrenzten Ressourcen oder in Situationen, wo Piloten Daten schnell in das fehlen wesentliche Unterstützung gesammelt werden.
Barnes Labyrinth und die Mädchen-in-Not-Experimente sind kostengünstig, schnell und relativ einfach Möglichkeiten, räumliche lernen, motorischen Aktivität und prosoziales Verhalten bei Mäusen zu bewerten. Weitere Vorteile sind das Fehlen der offenkundigen Stressoren, Schmerzen oder Essen Einschränkung für das Tier. Wie die meisten lernen/Gedächtnis Paradigmen ist ein Nachteil des Labyrinths Barnes die Anzahl der Versuche für die Tiere zu erfahren, wo sich das Ziel-Loch befindet, und geben erforderlich.
<p c…The authors have nothing to disclose.
Wegen ihrer Beteiligung an der Testprotokolle für die Barnes Labyrinth und Damsel in Distress Experimente geben wir am Hampden-Sydney College, Sean Walden, Zach Leitner, Hunter Lee und Anton Kheirani Anerkennung und Wertschätzung. Wir möchten auch Danke, James Foster Randolph-Macon College für den Bau von Barnes Labyrinth und Randolph-Macon College Fachbereich Biologie für die Bereitstellung von Test-Raum.
Damsel-in-Distress | |||
50 mL conical tube | Fisher Scientific | 14-432-22 | Any brand of 50 mL conical tube will work |
Rubber bands | Sprano Brand | n/a | Size 62, used to keep caps held to plywood |
hammer | Grainger | 6R252 | Any standard hammer will work |
nail (size 8D) | Grainger | 4NFE3 | Similarly-sized nails should work just as well |
opaque, topless plastic box | AcmePlastics | CUT-TO-SIZE-ACRYLIC-CAST-BLACK-SHEET-2025 | Opaque plastic, cut to size (30 cm L x 19 cm W x 3-6 cm H). Step may be added to ensure no more than a 3.5 cm entrance depth for the mouse. |
video camera (smartphone) | N/A | N/A | Any camera-equipped smartphone will work |
bite-resistant gloves | Kent Scientific | GLVDYN02 | Any brand offering appropriate protection |
transparency sheet | Staples | 954145 | Any brand of clear plastic sheet will work, used for scoring |
Barnes Maze | |||
Petri Dishes | Corning | 353025 | Spray painted and used as covers for Barnes maze holes |
Plywood (3/4 in.) | LP Building Products | 22487 | To contruct Barnes maze |
Spray Paint | Krylon | 1274937 | Used to paint petri dish caps black, white paint used to paint plywood |
Cup Hooks (5/8 in.) | Ace Hardware | 5360615 | 2 used on either side of ventral hole surfaces; rubberband wraps around hooks to hold cap flat |
Poster Board | Creatology | n/a | Used at edges of maze as extra cues |
Light Bulbs | Phillips | n/a | 100W light bulb, used to during the trials |
Rubber bands | Sprano Brand | n/a | Size 62, used to keep caps held to plywood |
Ultrasonic noisemaker | Victor mini PestChaser | M753SN | Used as aversive stimuli |