このプロトコルを記述するバーンズ迷路テストに基づいて、行動分析、空間環境の知識によって変更される操作方法本能的な防衛を研究します。
進化は、すべての動物種の間で生存に欠かせない防衛行動のレパートリーを選択しています。これらの動作は本質的嫌悪の感覚刺激への応答で誘発されるステレオタイプ化された操作ではしばしば、彼らの成功は、急速に変化することができます別の空間環境に適応するため十分な柔軟性を必要とします。ここでは、マウスで防衛行動に関する学習空間知識の影響を評価する行動分析について述べる.我々 は、マウスは新奇環境における本質的嫌悪感覚刺激に対する応答を脱出中に避難所に移動する方法と、彼らは環境に急性の変化に適応する方法を調査するため広く使用されているバーンズ迷路空間記憶アッセイを適応しています。この新しいアッセイは、トレーニングを必要としない、自然探索パターンとマウスのナビゲーション戦略を悪用子豚パラダイムです。ここで説明されているプロトコルのセットが目標に向けられた行動と本能行動と空間記憶の両分野に関心のあるべき刺激トリガー ナビゲーション研究の強力な手段であることを提案します。
主として、本能的な防衛行動はハードワイ ヤードの脅威ソース1から動物の移動で魚や両生類、C スタートの動きなどの刺激応答と見なされます。ただし、防衛行動は現在の環境について学んだアカウント情報に柔軟にとる場合より適応することができます。このような柔軟性の 1 つの例は、環境2,3の避難所の存在の有無について事前の知識によっての脅威に直面したときの齧歯動物によって示されている凍結するエスケープからスイッチです。生得的行動の柔軟性の他の例フライト開始しきい値を適応を含めるまたは獲物とその避難所4の間の距離に応じて速度を脱出、距離脅威5,6と以前の経験11,12同様、7の有害な刺激の知覚の特性に応じて異なる防御的な戦略を選択するやも飢え8、など競合する動機に直面して防衛的な行動を抑制する9,10。環境の空間的特徴に関する知見に行動選択の依存関係は、目標選択、空間記憶とナビゲーションを研究するための強力なモデルのマウス、本能的な防衛行動です。ここでは、一般的に使用される行動作業の適応について述べる、バーンズ迷路 (BM) 空間メモリ分析13、マウス、防衛的な行動選択とナビゲーション方略に及ぼす空間環境を決定するとき避難所へ逃げた。
マウスにおける学習と空間記憶を研究するために使用する標準的なバーンズ迷路から成っている 20 の均等に間隔をあけられた穴は、19 が閉じていると 1 つマウスを求めるオープン フィールドを避けるために地下シェルターにつながる循環 ~ 90 cm 直径プラットフォームプラットフォームの環境。多くの場合、弱い刺激 (ブザー、明るい光、ファン) は環境を嫌悪する、従って避難所14への参入を促進するために継続的にアッセイ中に使用されます。最も一般的に使用される試金の15,16で動物はどこに案内される避難所に手動で実験者プラットフォームに位置することの直後に一つ慣れの試験を持っています。これは、毎日 3 分の迷路の中で自由に移動するマウスを使用後再び手動でに案内され避難所それが探鉱期間中にそれを到達しない場合 4 日間獲得期間が続いたが。アッセイの最後の段階は、1 プローブ試験 5 日目(ただし、長期 7 日間記憶の試験が行われることも) 動物が閉じたすべての穴で迷路を探検です。学習と長期的なメモリ プローブ試験で避難所閉鎖孔付近の時間、取得期間中に間違って穴の避難所とポークを検索にかかった時間によって量を示されます。典型的な結果は、エラーと、集録時に避難所に到達する待機時間の数およびプローブ試験15で閉じたターゲットの穴を含む腹部に費やした時間のチャンスの上割合の減少を示します。
BM の試金のいくつかの変種が前述の17,18,をされている19, 我々 はここで説明するパラダイム標準試金から 3 つの根本的な変更を持っています。最初に、動物が迷路を探索し、独自に避難所を見つけるに任され、テストは動物が探索行動に従事している期間中に、避難所を発見されている直後に、同じセッションで行われます。ただし、この設定では、避難場所の長期記憶はテストされません、捕食の脅威の下の新しい領土の探査を模倣する自然主義的なシナリオをするものです。さらに、それは動物が環境の突然の変化など、環境に急性の変化に適応する方法のテストことができます。第二に、我々 の分析の重要な側面は、実験者が決してまたは動物を戸惑わせることができますし、除外可能なナビゲーション戦略21としてパス統合20避難所からの動物を強制的にです。パスの統合はモーターの流出の統合から生じる感覚と前庭の手がかりなどの自己運動の手がかりを使用して動物の現在の位置を更新し、不可能の目標に向かって移動するナビゲーション戦略場合、動物実験者による受動的移動します。避難所は継続的な採餌行動と簡単に区別でき、評価と特定のナビゲーション方略の定量化への脱出を引き出すために本質的嫌悪 visual22と23の聴覚刺激を使用私たち第三に、差し迫った脅威から防衛中この試金は選択範囲の空間のメモリの役割と、守備の動作の実装を解剖するため役に立つでしょうしより一般的より広範な研究に目標指向ナビゲーションと短期の空間記憶を提案します。ここで説明されているプロトコルは、谷らによって導入されました。2017 年に、我々 は実験と結果の理論的根拠の深さの議論の詳細について読者を参照します。
ここで述べるアッセイを行うには、技術的に簡単だと回転実験プラットフォームを除いて標準的なバーンズ迷路の中で容易に実装することができます。それにもかかわらず、いくつかの合併症が生じることがあります: 一方、マウス可能性がありますが避難所のためできない十分に洗浄または乾燥したシェルターに入るは怖いようです。その一方で、非常に長時間避難所中マウスに滞在可能性があります。これらの実験は、動物が決して避難所から手動で削除と動物の苦痛と同様、パス統合を混乱させるし、脅威への対応を変更することができますが重要です。90 分後、実験を終了し、必要であれば 48 時間後の再検査をお勧めします。もう一つ関連する実用的な考察、ときにマウスは、プラットフォームの端を調査し、それが検出されないです視覚刺激場合その頭は、エッジ上角度し、こうしてお勧めしますこのような状況で刺激の源泉徴収します。また、まれにマウスはプラットフォーム オフでジャンプ ダウン可能性があります。実験の終了を提案し、48 h. 後に再テスト積極的にプラットフォームを一度離れるマウス、今後それを行う可能性が高いし、研究から除外する必要があります。最後に、我々 の経験からほとんどのマウスは、視覚刺激 (34/36 マウス) に対応いたします。ただし、マウスは、任意の種類の (驚愕、フライトまたは凍結応答) 視覚刺激への応答を表示しない場合、研究からは除外する必要があります。
考慮すべき重要なポイントは感覚的手がかりのコントロールが通常空間記憶アッセイで問題手がかりを汚染のすべての可能なソースを排除することは困難があることは、です。我々 の実験装置は、壁で迷路を囲むことによって外部の視覚的な手掛かりを低減し、遮音用サウンド湿しキャビネット内に置きます。嗅覚の手がかりを最小限に抑える、70% のエタノールまたは酢酸実験間の組み立てを徹底的にクリーニングをお勧めします。
私たちの行動のアッセイは、本能的な防衛行動を使って空間記憶をプローブし、子豚のシナリオに焦点を当てて空間ナビゲーション26を勉強する以前の方法に追加します。ここで説明する手順と標準の BM の試金の重要な違いは、トレーニング セッションの欠如です。私たちのアッセイで馴化期間はマウス訪問避難所は少なくとも 1 回としばしばより多くの時間、私達は前に避難所の場所2を記憶するのに十分なことをしているを確認します。我々 は高い成功率と訓練の欠乏にもかかわらず避難所を見つける精度の重要な理由は、実験中の動物を変位決して受動的パス統合になり、実行可能なナビゲーション戦略と考えています。我々 は、我々 の分析が扱うメモリを形成し、単一のセッション中に評価し、避難所の場所は、標準の BM の実験の目的は、通常の長期記憶のためテストしていない、しかし注意してください。最後に、セッションの間の離散的本質的刺激はなく、一般的に使用されるファンや話題を使用して、我々 の分析コントロールを提供します非常に良い実験さまざまなナビゲーション方法を使用して 2 つ以上の行動: 採餌と避難所向け脱出。記録の神経活動を操作する現代科学技術との組み合わせでこれらのアッセイの使用がどのように神経回路に重要な洞察を計算動作を提供できることと考えています。
The authors have nothing to disclose.
この仕事 Wellcome の信頼/ロイヤル社会ヘンリー ・ デール交わり (098400/Z/12/Z) によって資金が供給された、医療研究評議会 (MRC) 三菱商事-アップ-1201/1、Wellcome の信頼、ギャツビーの慈善財団 SWC フェローシップ (結核) に MRC 思い立った (D.E. および付与 R.V)ベーリンガー インゲルハイム フォン博士フェローシップ (R.V) を。データ集録ソフトウェア、LMB 機械的および電気ワーク ショップ実験分野を構築するためのプログラミング、コスタス Betsios に感謝します
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National Instruments BNC-2110 | National instruments | 777643-01 | |
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