Viene presentato un sistema per l'acquisizione di dati da sessioni di comportamento individuale auto-avviate all'interno di un ambiente di gabbia di colonia sociale. L'efficacia di questo sistema è dimostrata utilizzando una valutazione automatizzata della portata qualificata, che consente la caratterizzazione di disturbi motori post-ictus, potenziali alterazioni comportamentali legate alla motivazione, variazioni circadiane e altre variabili dipendenti innovative.
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Articolo metodologico
Raccolta di dati comportamentali sui ratti auto-avviati per caratterizzare i deficit post-ictus
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
I test comportamentali nei modelli di ratto sono spesso utilizzati per diversi scopi, tra cui la ricerca psicologica, biomedica e comportamentale. Molti approcci tradizionali prevedono sessioni di test individuali e individuali tra un singolo ricercatore e ciascun animale in un esperimento. Questa configurazione può richiedere molto tempo per il ricercatore e la loro presenza può avere un impatto sui dati comportamentali in modi indesiderati. Inoltre, la gabbia tradizionale per la ricerca sui ratti impone una mancanza di arricchimento, esercizio fisico e socializzazione che normalmente sarebbe tipica della specie, e questo contesto può anche distorcere i risultati dei dati comportamentali. Il superamento di queste limitazioni può essere utile per diverse applicazioni di ricerca, incluso lo studio delle lesioni cerebrali acquisite. Qui viene presentato un metodo di esempio per addestrare e testare automaticamente il comportamento dei singoli ratti in una gabbia di colonia senza la presenza di esseri umani. L'identificazione a radiofrequenza può essere utilizzata per adattare le sessioni al singolo ratto. La convalida di questo sistema è avvenuta nel contesto di esempio della misurazione delle prestazioni motorie degli arti anteriori prima e dopo l'ictus. Vengono misurate le caratteristiche tradizionali dei disturbi comportamentali post-ictus e le nuove misure abilitate dal sistema, tra cui il tasso di successo, vari aspetti della forza di trazione, l'analisi dell'attacco, il tasso di inizio e i modelli, la durata della sessione e i modelli circadiani. Queste variabili possono essere raccolte automaticamente con poche limitazioni; Sebbene l'apparato rimuova il controllo sperimentale dell'esposizione, dei tempi e della pratica, la convalida ha prodotto una ragionevole coerenza in queste variabili da animale ad animale.
Introduzione
L'addestramento comportamentale e i test con modelli di ratto sono importanti in innumerevoli aree di ricerca, dall'esplorazione dei processi cognitivi agli stati patologici e altro ancora1. In genere, questa formazione e test vengono condotti con singoli animali in sessioni individuali, con un ricercatore che rimuove manualmente l'animale dalla gabbia domestica e lo colloca temporaneamente in una sorta di apparato. Sfortunatamente, ci sono diverse difficoltà e limitazioni con questo approccio. In primo luogo, i test comportamentali possono richiedere molto tempo per i ricercatori e, quando è necessaria la formazione, tale richiesta di tempo di....
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Protocollo
Tutte le procedure e la cura degli animali sono state approvate dal comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università del Texas settentrionale (IACUC) e hanno aderito alla guida del National Institutes of Health per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. I ratti Long-Evans maschi e femmine adulti (400-800 g, 1,5 anni), utilizzati nel presente studio, sono stati alloggiati in gabbia per colonie.
1. Preparazione dell'attrezzatura
- Ottenere o assemblare il tornello a un ratto (ORT) secondo il progetto files e le istruzioni per la costruzione (vedi File supplementare 1 e <....
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Risultati
Gli animali sono stati addestrati e testati con quattro ratti femmine in una gabbia di colonia e quattro ratti maschi in una gabbia di colonia separata. Tutti i ratti hanno imparato a passare attraverso gli ORT in quattro giorni o meno. Le quattro femmine di ratto hanno raggiunto l'>85% di successo con il requisito di forza di 120 g in circa 6 settimane di addestramento e i ratti maschi hanno raggiunto lo stesso criterio in 10 settimane (rispetto a circa 3 settimane con l'addestramento standard con ratti privati)
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Discussione
Questo protocollo ha molteplici usi. In primo luogo, e più in generale, l'ORT è stato sviluppato allo scopo di consentire la formazione comportamentale automatizzata di un singolo soggetto e la raccolta di dati nel contesto dell'edilizia sociale arricchita. Mentre questo studio ha testato l'idea di raccogliere misure comportamentali tipiche ed elaborarle nel contesto dell'ictus, lo stesso può essere fatto per altre applicazioni e compiti comportamentali. Anche le misure raccolte in questa convalida possono anche essere a.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato finanziato in parte dalla dotazione Beatrice H. Barrett per la ricerca sulle relazioni neuro-operanti con l'Università del Texas settentrionale (UNT). Siamo grati per il contributo e l'assistenza di tutti i membri del Neuroplasticity and Repair Laboratory, in particolare Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameron Scallon e Hannah McGee.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Stampante 3D | Consultare con | ||
| il bullone | makerspace Boltdepot | 1346 | 6-32 o 8-32 da 0,5" |
| bolt | Boltdepot | 1348 | 6-32 o 8-32 da 0,75" |
| cerniera della porta | XJS (Amazon) | 43398-16234 | Set di cerniere per porte in acciaio inossidabile da 1"; Opzionale (se la "cerniera perfetta" non è stampata) |
| trapano | Qualsiasi trapano elettrico funziona | ||
| molla di estensione | Nieko (Amazon) | 50456A | Scegli e regola la molla in base alle dimensioni ORT e alla tensione desiderata |
| dadi di bloccaggio | |||
| semolato | |||
| di misurazione | |||
| microcontrollore | Arduino | A000066 | Arduino Uno |
| microinterruttore | Sparkfun | KW4-Z5F | mini microinterruttore (SPDT-leva a rotella) |
| Un tornello per topi (ORT) | Vulintus | Contatta l'azienda per richiedere un preventivo se non camere operanti autoassemblanti | |
| come desiderato per la valutazione comportamentale: Per questo esperimento abbiamo utilizzato camere di trazione isometriche automatizzate di Vulintus. | Vulintus | No cat #: contatta Vulintus | Contatta Vulintus per un preventivo |
| filamento PLA | OVERTURE (Amazon) | UK-MATTEPLA17511 | |
| plexiglass | Lesnlok (Amazon) | B09P74K7BR | trasparente, spessore 1/8", taglio a misura |
| plexiglass cutter | |||
| python program | Python Software Software di fondazione | disponibile su richiesta | |
| Lettore RFID | Priorità 1 Design | RFIDRW-E-USB | Con antenna |
| Tag RFID | Unified Information Devices | UC-1485-10 | |
| asta | Boltdepot | 23632 | tagliato a > 3,5 " |
| Utensile | Utilizzato per praticare fori in apparecchi e ingabbiamenti di colonie per ORT; qualsiasi hardware utilizzabile | ||
| carta vetrata | HSYMQ (Amazon) | TOMPOL-1118-1915-11 | |
| chiavi a bussola | Qualsiasi set di chiavi a bussola funziona | ||
| saldatore | |||
| super colla | 234790 | ||
| filo | Plusivo (Amazon) | EAN0721248989789 |
Riferimenti
- Whishaw, I. Q., Kolb, B. The behavior of the laboratory rat: A handbook with tests. , Oxford university press. (2004).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Methods. 11 ....
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Ristampe e permessi
