Låg-stress Route lärande Använda Lashley III Maze hos möss
Summary
Den Lashley III labyrinten är en rutt-lärande uppgift som inte är beroende av aversiva stimuli eller visuella referenser. Det är alltså ett mycket attraktivt alternativ för utvärdering av inlärning och minne, särskilt i äldre möss eller på annat sätt, där stress är ett övervägande.
Abstract
Många beteenden tester för att utvärdera inlärning och minne hos gnagare, särskilt möss, förlitar sig på visuella ledtrådar, mat och / eller vattenbrist eller andra aversiva stimuli för att motivera uppgift förvärvet. Som djur ålder, sensoriska modaliteter försämras. Till exempel utveckla många stammar av möss höra underskott eller grå starr. Förändringar i sensoriska system som krävs för att vägleda möss under uppgift förvärvet utgör potentiella förvirrar i att tolka lärandet förändringar i åldrande djur. Dessutom är användningen av aversiva stimuli att motivera djur att lära sig arbetsuppgifter potentiellt störande när man jämför möss med differential känslighet för stress. För att minimera dessa typer av confounding effekter, har vi genomfört en modifierad version av Lashley III labyrint. Denna labyrint är beroende av vägen lärande, där möss lära sig att navigera i en labyrint genom upprepad exponering under låg stress förhållanden, t.ex. mörker fas, ingen mat / vatten umbäranden, tills de navigerar en väg från start plats till en pseudo-buren med 0 eller 1 error (s) på två på varandra följande försök. Vi klassificera detta som en låg-stress beteenden testa eftersom det inte förlitar sig på aversiva stimuli för att uppmuntra utforskning av labyrinten och inlärning av uppgiften. Apparaten består av en modulär start låda, en 4-arm labyrint kropp, och ett mål låda. I slutet av målet box är en pseudo-buren som innehåller sängar liknar den som finns i djurets buren och är specifik för varje djur under hela labyrinten testning. Det har visats tidigare att detta pseudo-buren ger tillräcklig belöning för att motivera möss att lära sig att navigera i labyrinten<sup> 1</sup>. Här presenterar vi visualisering av Lashley III labyrint förfarande i samband med utvärdering av åldersrelaterade skillnader i inlärning och minne hos möss tillsammans med en jämförelse av lärande beteende i två olika bakgrund stammar av möss. Vi hoppas att andra forskare intresserade av att utvärdera effekterna av åldrande eller stress sårbarhet hos möss kommer att överväga denna labyrint ett attraktivt alternativ till beteendevetenskaplig tester som omfattar mer stressande inlärningsuppgifter och / eller visuella referenser.
Protocol
Discussion
De vanligaste gnagare beteendemässiga undersökningar för att utvärdera inlärning och minne är Morris water maze och varianter av rädsla konditionering 2. Dessa tester är beroende av visuella eller auditiva ledtrådar för inlärning och aversiva stimuli (t ex vatten, footshock) att motivera djur för att slutföra uppgifter 3. I äldre gnagare, för åldrande människor, sensoriska modaliteter minska. Flera bakgrund musstammar förlorar sin hörsel eller utveckla grå starr när de blir äl…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Den Lashley III labyrinten används för dessa experiment byggdes av Tim Bowmaster, Paul Corman, Barry Dutrow, Ryan Jabco, och Tim Treaster från Pennsylvania State University Fysikum mekanisk verkstad. Författarna vill tacka Ms Shoba Belegundu, Ms Tara Chrzanowski, och Ms Alexandra Lewis om hjälp med att utföra experiment som presenteras i figurerna 2-4. Mr Walter Jackson gav värdefulla synpunkter vid utarbetandet av detta protokoll. Detta arbete stöddes av medel från National Institute of Mental Health (MH064756 och MH077978 till AMA). Innehållet är ensamt ansvarig för författare och inte nödvändigtvis representerar officiella ståndpunkter National Institute of Mental Health och National Institutes of Health.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Lashley III maze | PSU Physics Machine Shop | N/A | Maze must be custom-built, not commercially available |
References
- Blizard, D. A. Return to home cage’ as a reward for maze learning in young and old genetically heterogeneous mice. Comparative Med. 56, 196-201 (2006).
- Crawley, J. N. . What’s wrong with my mouse?: Behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice. , (2007).
- Blizard, D. A., Klein, L. C., Cohen, R., McClearn, G. E. A novel mouse-friendly cognitive task suitable for use in aging studies. Behav. Genet. 33, 181-189 (2003).
- Warren, J. Appetitive learning by old mice. Exp. Aging Res. 12, 99-105 (1986).
- Lashley, K. Brain mechanisms and intelligence: A quantitative study of injuries to the brain. , (1929).
- Barnes, C. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psych. 93, 74-104 (1979).
- Matzel, L. D. Individual differences in the expression of a general learning ability in mice. J. Neurosci. 23, 6423-6433 (2003).
- Brandeis, R., Brandys, Y., Yehuda, S. The use of the Morris water maze in the study of memory and learning. Int. J. Neurosci. 48, 29-69 (1989).
- Hepler, D. J., Wenk, G. L., Cribbs, B. L., Olton, D. S., Coyle, J. T. Memory impairments following basal forebrain lesions. Brain Res. 346, 8-14 (1985).
- Sci, B. e. h. a. v. B. r. a. i. n. . 2, 313-313 (1979).
