This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.
Denne protokol beskriver den modificerede hul bord (MHB), som kombinerer funktioner fra en traditionel hul bord og åben mark, og er designet til at måle flere dimensioner af ubetinget adfærd i små laboratoriepattedyr (fx mus, rotter, træspidsmus og små primater). Dette paradigme er et værdifuldt alternativ til anvendelsen af en adfærdsmæssig testbatteri, eftersom et bredt adfærdsmæssige spektrum af et dyrs adfærdsmæssige profil kan undersøges i en enkelt test.
Apparatet består af en kasse, der repræsenterer den »beskyttet« område, adskilt fra en gruppe rum. Et bord, hvor små cylindre er forskudt i tre linjer, er placeret i midten af kassen, der repræsenterer 'ubeskyttede' område af set-up. De kognitive evner af dyr kan måles ved baiting nogle cylindre på tavlen og måle arbejdsmiljøet og reference hukommelse. Andre ubetinget adfærd, såsom Aktivitety-related-, angst-related- og social adfærd, kan observeres ved hjælp af denne paradigme. Behavioral fleksibilitet og evne til at vænne et hidtil ukendt miljø kan desuden observeres ved at udsætte dyrene for flere forsøg i MHB, afslørende indblik i dyrenes adaptive kapacitet.
På grund af at teste ordens virkninger i en adfærdsmæssig test batteri, bør naive dyr skal bruges til hvert enkelt eksperiment. Ved at teste flere adfærdsmæssige dimensioner i et enkelt paradigme og dermed omgå dette problem er antallet af forsøgsdyr, der anvendes reduceret. Endvidere, ved at undgå social isolation under test og uden behov for fødevarer fratage dyrene, MHB repræsenterer en adfærdsmæssig testsystem, inducere eventuelle meget lav mængde af stress.
Den modificerede hul board (MHB) bruges til at vurdere flere dimensioner af ubetinget adfærd, primært i mus og rotter 1. En række almindeligt anvendte tests måle en enkelt adfærdsmæssige parameter, som ikke fuldstændigt dækker hele fænotype af en adfærdsmæssig dimension. Den MHB er udviklet ud fra det koncept, at gnavere kan vise deres rige adfærdsrepertoire kun i et rigt testmiljø 2 og dermed giver mulighed for komplekse etologiske observationer.
Det set-up omfatter karakteristika traditionelle hul bord og åben mark test, hvilket resulterer i et enkelt kompleks paradigme, som overvinder ulemperne ved en test batteri (dvs. at reducere antallet af dyr, der anvendes 1,3,4, omgå mulige virkninger af test orden 5, og reducere time-effekt og omkostninger 6). I modsætning til de fleste adfærdsmæssige tests (f.eks Hanell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, en fordel ved MHB er, at dyr ikke behøver at være mad berøvet for at øge motivationen for at løse opgaven. Derudover kan social isolation omgås under test ved at placere gruppe kammerater i forsøgsordningen dyr i en (gruppe-) rum adskilt fra test rummet ved en gennemsigtig perforeret skillevæg, der giver mulighed for visuel, auditiv og olfaktoriske kontakt 8,9.
Den MHB er (farmakologisk) valideret for både mus og rotter 1,6. Kan måles en bred vifte af adfærd, såsom undgåelsesadfærd, risikovurdering, ophidselse, udforskning, lokomotorisk aktivitet, tilvænning, social affinitet og kognition 2,8-10. Derudover kan MHB kombineres med en fødeindtagelse inhibition test, samt nye objekt anerkendelse test 10,11. Endelig kan MHB også bruges til at udføre sociale stress eksperimenter ved at teste socialt besejrede dyr mens placere en dominerende person igruppen rummet 12,13. Denne protokol for mus og rotter vil give et overblik over de mange anvendelser af MHB.
Den MHB paradigme kan anvendes til at måle flere dimensioner konditioneret adfærd. Protokollen kan ændres en smule, afhængigt af formålet med forsøget. I denne protokol vi diskutere indstillingerne tider og målinger normalt bruges i vores laboratorium. Imidlertid har små afvigelser til målingerne af apparatet blevet brugt i fortiden og også mængden af flasker i bestyrelsen kan variere 3. Ofte undersøgelser ansætte en testtid på 5 min pr forsøg, men andre test tider kan også være hensigtsmæssig, dvs. sluttede testen, så snart en kognitiv forsøg er blevet gennemført med succes eller udvide test tid, hvis dyrene er ekstremt nervøse eller fysisk svækket. Tidspunktet på dagen for testning blev valgt til at være under rødt lys tilstand, da gnavere er nataktive dyr, og er mest aktive i den tidlige mørke fase. Roedel et al. (2006) viser virkningerne af lys eller mørk fase test på adfærdsmæssige og kognitive præstationeri DBA mus i MHB 16. Andre undersøgelser har udført MHB eksperimenter under hvide lysforhold 1,6, men det skal bemærkes, at teste under hvidt lys betingelser kan fremkalde adfærdsmæssige hæmning og kognitive forstyrrelser (som vist i DBA mus) 16.
Tabel 1 og 2 indeholder en stor mængde af adfærdsmæssige parametre, der skal måles. Under dataanalyse kan det føre til nogle parametre indikerer en betydelig stigning på eksempelvis "latens til første indrejse bord ', men ikke i andre parametre af samme motiverende systemet (i dette tilfælde" Undgåelse "). I nogle tilfælde kan det føre til overbevisende resultater. Guilloux et al. (2011) indført integrerede adfærdsmæssige z-scores til den adfærdsmæssige fænotypebestemmelse i mus 24. Med brugen af integrerede adfærdsmæssige z-scorer flere parametre kan kombineres til en enkelt z-score beskriver en særlig motivational system. De efterfølgende z-scores kan på deres side være lettere sammenlignes på tværs af adfærdsmæssige forsøg og eksperimenter.
Ud over de beskrevne træk i dette paradigme, en mere dybtgående brug blev klart i undersøgelsen af Salomons et al. (2012). Den tilvænning til nyhed af to musestammer (Balc / cJ og 129P3 / J) i MHB blev sammenlignet, udviser en forskel i adfærdsmæssige fleksibilitet indikerer en ikke-adaptiv adfærdsmæssige profil 129P3 / J-mus 4, spejling forringet adaptive kapacitet og sandsynligvis selv patologisk angst.
Afsluttende, den MHB tillader opmåling af flere adfærdsmæssige dimensioner i et enkelt forsøg. Ved at kombinere funktioner fra en traditionel hul bord og åben mark test, ubetinget adfærd, social interaktion, kognition og adaptive kapacitet, dvs. kan velfærd undersøges. Denne test kan for eksempel anvendes til vurdering af adfærdsmæssige ændringer som følge pharmacological- og / ellergenetiske manipulationer, selektiv avl og adaptive kapacitet. I forhold til klassiske test batterier, er antallet af dyr, der er nødvendige reducerede tydeligt og stress opleves af dyrene under test er ekstremt lav.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the work of Annemarie Baars and José Lozeman-van ‘t Klooster in performing, assisting and teaching experiments using the mHB set-up.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Standard mHB apparatus | N/A | N/A | The standard mHB apparatus consists of a grey PVC experimental box (100x50x50 cm) separated from a group compartment (50x50x50 cm) by a transparent, perforated partition. If the presence of group mates is unwanted or if individually housed animals are tested, the transparent partition is replaced by a partition made of grey PVC. The board (60x20x0.5 cm; made of grey PVC) is placed in the middle of the box and can contain 20 cylinders (ᴓ 1.5 cm) staggered in two lines or 23 cylinders (ᴓ 3 cm) staggered in three lines positioned on the board. The area around the board is divided by black lines into 10 rectangles (20×15 cm) and 2 squares (20×20 cm). |
Cognitive mHB apparatus | N/A | N/A | The box for cognitive testing is 50×50 cm by inserting a partition made of grey PVC in the standard mHB. A smaller board (35x22x1 cm) with 10 cylinders is placed in the middle of the box. All cylinders are scented with a flavor animals are attracted to (e.g. vanilla) and all are baited with a reward (e.g. a piece of almond) beneath a grid so the animals cannot remove it. Cylinders (often three) are cued with a colored ring (contrasting with the grey PVC) and are baited with a removable reward (e.g. 0.05 g piece of almond). |
Vanilla flavor | N/A | N/A | Vanilla flavor dissolved in water (0.02%) |
Camera | N/A | N/A | Camera that generates sufficient quality output to rescore the behavior from video. |
Stage light | N/A | N/A | A theather light that allows to adjust the light intensity and the dimensions of the surface that is lit. |
Behavioral scoring software | N/A | N/A | Behavioral scoring software. |