Coloque e Aprendizagem Response no Open-campo Torre Maze
Summary
O Open-campo Torre Maze (OFTM) é um labirinto criado para estudar os mecanismos comportamentais e neurais da aprendizagem espacial (por exemplo, colocação ou resposta-learning) em ratos. Este labirinto é especialmente útil para pesquisadores que desejam usar um paradigma labirinto não-estressante para investigar a aprendizagem espacial em suas pesquisas.
Abstract
Este protocolo descreve como o Open-campo Torre Maze (OFTM) paradigma é usado para estudar a aprendizagem espacial em roedores. Este labirinto é especialmente útil para examinar como os ratos aprendem a usar uma colocação ou resposta-learning para navegar com sucesso em uma arena de campo aberto. Além disso, este protocolo descreve como o OFTM difere de outros paradigmas de labirinto comportamentais que são comumente usados para estudar a aprendizagem espacial em roedores. O OFTM descrito neste artigo foi adaptado a partir do que já foi anteriormente descrito por Cole, Clipperton, e Walt (2007). Especificamente, o OFTM foi criado para testar a aprendizagem espacial em roedores sem o experimentador ter de considerar como "estresse" pode desempenhar um papel como uma variável de confusão. Experimentos têm mostrado que o estresse-alone podem afetar significativamente a função cognitiva 1. A seção de resultados representante contém dados de um experimento que usou o OFTM para examinar os efeitos do tratamento com estradiol em lugar- e resposta-learning na fêmea adulta Sprague Dawley 2. Estudos futuros serão projetados para examinar o papel do hipocampo e estriado em lugar- e resposta-learning no OFTM.
Introduction
O campo aberto torre labirinto (OFTM) pode ser usado para examinar os mecanismos comportamentais e neurobiológicos da aprendizagem espacial em roedores. Importante, o OFTM permite aos pesquisadores estudar os dois tipos de aprendizagem "com base em" resposta "de base territorial" e. Durante lugar-learning um animal navega através de um labirinto usando as pistas espaciais no ambiente circundante (por exemplo, uma recompensa de alimentos está localizado próximo a um farol de altura). Durante o animal ensino-resposta faz uma resposta específica por sua vez, independentemente de sua posição em relação ao pistas espaciais (por exemplo, fazer uma curva para a esquerda ou para a direita para encontrar uma recompensa de alimentos). Foi previamente relatado que a resposta-learning e-learning lugar contar com dois sistemas diferentes de memória 3, 4 e mapeando seus mecanismos neurais tem sido uma busca científica em curso 2, 5-7. O design do OFTM foi adaptado a partir do descrito anteriormente 8.
Abertoparadigmas de campo (um componente do OFTM) são comumente utilizados para investigar a ansiedade em roedores 9. Durante os ratos de teste típicos abertas ansiedade campo que passam mais tempo no centro de um campo aberto têm menores níveis de estresse e ansiedade do que os ratos que passam mais tempo perto do perímetro. No OFTM, um rato deve entrar no centro do labirinto para encontrar a recompensa do alimento. Por isso, a navegação correta no OFTM indica que estes ratos são não-forçado. Uma razão pela qual os ratos são não-salientou durante o treinamento é porque ao contrário de testes em campo aberto padrão de ansiedade treinar o OFTM requer fase de pré-formação durante o qual o rato está pré-expostos ao labirinto durante um longo período de tempo. Além disso, a formação ocorre num ambiente de pouca luz reduzindo ainda mais o aspecto de indução de ansiedade de um campo aberto, que é tipicamente brilhantemente iluminada
Outra característica única do OFTM, em comparação com alguns outros labirintos, é como a aprendizagem é medido. Os experimentadores usando oMorris Water Maze ou Barnes Maze normalmente medem o aprendizado por meio da análise do comprimento de velocidade e / ou caminho de um rato viaja para chegar ao seu local de destino. Estas medidas dependentes podem ser afetados por fatores não-aprendizagem, tais como alterações na atividade motora geral de um rato. No entanto, as medidas OFTM aprendizagem utilizando a percentagem de resposta correta primeiro-escolha um rato faz para encontrar a recompensa alimentar. Esta medida dependente não é vulnerável a mudanças no desempenho do motor e, portanto, mais precisamente avalia a aprendizagem do que as medições de velocidade e distância. No entanto, o pesquisador também pode medir a velocidade ea distância de um rato viajou no OFTM usando software de monitoramento de vídeo.
Outros tipos de labirinto, tais como o labirinto em T, Labirinto Aquático de Morris Labirinto Barnes e pode ser utilizado para estudar e resposta lugar–aprendizagem. No entanto, o OFTM é único em algumas maneiras notáveis. Em primeiro lugar, o OFTM é um ensaio comportamental mais sensível do que o labirinto em T porque o OFTM tem uma chance performance de 25%, ao passo que o labirinto em T tem um desempenho chance de 50%. Em segundo lugar, um rato só pode virar em uma de duas maneiras no T-labirinto, mas tem irrestrito possibilidades de rota quando estiver a navegar na OFTM. Em terceiro lugar, ao contrário do labirinto aquático de Morris e Barnes Maze tarefas (que têm possibilidades de rotas sem restrições, como a OFTM), experimentos usando o OFTM não necessitam de ratos para navegar por uma situação aversiva. Os ratos são motivado para navegar no labirinto aquático de Morris para escapar nadando na água e eles estão motivados para navegar na Barnes labirinto para evitar estar em um bem iluminada ambiente aberto,. Foi demonstrado que a exposição ao labirinto aquático de Morris Labirinto Barnes ou induz a libertação da hormona de stress (isto é, corticosterona) em 10 roedores. No entanto, os ratos navegar no OFTM porque eles estão motivados para encontrar uma recompensa alimentar e treinamento é realizado com iluminação ambiente escuro. Assim, o OFTM é uma tarefa apetitivos não aversivo. Os resultados de experiências que utilizam um m estressanteAze paradigma para examinar os efeitos das manipulações, como drogas, hormônio, exercício ou dieta em mecanismos de aprendizagem e memória podem ser difíceis de interpretar, porque "estresse", por si só, pode influenciar a função cognitiva 11.
Protocol
Representative Results
Discussion
Numerosos paradigmas podem ser utilizados para investigar a aprendizagem e memória em roedores, e cada um tem importantes passos que se seguem devem experimentadores. No OFTM, é importante que as condições Maze (por exemplo, a posição de labirinto, intra e pistas extra-labirinto, pouca iluminação e nível de ruído de fundo, o tempo de formação diariamente) são mantidos constantes durante toda a duração da experiência. Também é necessário para minimizar o stress em ratos sujeitos a garantir o d…
Divulgazioni
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 |
Riferimenti
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