Environmental enrichment provides a potential protective effect against neurodegenerative disorders. Currently, however, there is no easy way of determining the efficacy of enrichment procedures. This protocol describes a simple “Puzzle Box” method for assessing an animal’s cognitive function, in order to reveal the effectiveness of environmental enrichment.
Environmental enrichment can dramatically influence the development and function of neural circuits. Further, enrichment has been shown to successfully delay the onset of symptoms in models of Huntington’s disease 1-4, suggesting environmental factors can evoke a neuroprotective effect against the progressive, cellular level damage observed in neurodegenerative disorders. The ways in which an animal can be environmentally enriched, however, can vary considerably. Further, there is no straightforward manner in which the effects of environmental enrichment can be assessed: most methods require either fairly complicated behavioral paradigms and/or postmortem anatomical/physiological analyses. This protocol describes the use of a simple and inexpensive behavioral assay, the Puzzle Box 5-7 as a robust means of determining the efficacy of increased social, sensory and motor stimulation on mice compared to cohorts raised in standard laboratory conditions. This simple problem solving task takes advantage of a rodent’s innate desire to avoid open enclosures by seeking shelter. Cognitive ability is assessed by adding increasingly complex impediments to the shelter’s entrance. The time a given subject takes to successfully remove the obstructions and enter the shelter serves as the primary metric for task performance. This method could provide a reliable means of rapidly assessing the efficacy of different enrichment protocols on cognitive function, thus paving the way for systematically determining the role specific environmental factors play in delaying the onset of neurodevelopmental and neurodegenerative disease.
पर्यावरण संवर्धन (ईई) लगातार बारे में लाने, जानवरों के व्यवहार को प्रभावित करने के लिए दिखाया गया है सामाजिक संपर्क, मोटर गतिविधि है, और आमतौर पर एक मानक प्रयोगशाला environment.EE में अनुभवी से अधिक से अधिक संवेदी उत्तेजना के लिए वृद्धि के अवसर के साथ जानवरों प्रदान करते हैं कि परिवेश के रूप में परिभाषित किया जा सकता है इस तरह सीखने और स्मृति कार्यों में तनाव और चिंता से संबंधित गतिविधि 8-10 की कमी, बेहतर प्रदर्शन के रूप में परिवर्तन 8,11, मोटर समन्वय और खोजपूर्ण गतिविधि 11, नशे की लत पदार्थों को मातृ देखभाल 8 के साथ ही प्रतिरोध में परिवर्तन की जल्दी शुरू होने 12- 15। इसके अलावा, ईई शुरुआत में देरी और हंटिंगटन 1-4,16, पार्किंसंस 17 और अल्जाइमर रोग 18 के पशु मॉडल में लक्षणों की गंभीरता को कम करने, neurodegenerative विकारों के प्रभाव को सुधारने की दिशा में खुलासा किया गया है।
इन परिवर्तनों में भ्रष्टाचारईई मस्तिष्क भर में प्रेरित करने के लिए जाना जाता है शारीरिक और आणविक परिवर्तन के साथ संबंधित हैं। विकास के प्रारंभिक दौर से समृद्ध वातावरण में उठाया जानवरों 9,2-22 और synaptic घनत्व 23 शाखाओं में वृक्ष के समान वृद्धि हुई मस्तिष्क वजन और cortical मोटाई सहित तंत्रिका परिवर्तन के असंख्य, दिखाते हैं। ईई स्तर और त्वरित संवेदी 25,26,28,29 के विकास, न्यूमोनिक 30, साथ ही मोटर सर्किट 31,32 में योगदान करने के लिए दिखाया गया है, जो विकास का पहलू अभिव्यक्ति 9,24-30, के समय दोनों को बदल सकते हैं।
खाते में व्यक्तिगत अध्ययनों 9,24,27,30 भीतर प्रयुक्त जानवर और वातावरण की विभिन्न प्रकार लेने के बिना, ईई के प्रभाव की जांच कर रही है जब पिछले काम टाइम्स विरोधाभासी निष्कर्षों पर पता चला है। वर्तमान में, विभिन्न प्रकारों और कल्पना में विभिन्न ईई मानदंड के प्रभाव को मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कोई सुसंगत और सरल व्यवहार कार्य नहीं हैजानवरों के एँ।
पजल बॉक्स कार्य एक जानवर की मूल समस्या की क्षमता सात को सुलझाने निर्धारित करने के लिए एक साधारण परीक्षण के रूप में डिजाइन किया गया था। खुले क्षेत्र में रखा पशु एक कवर क्षेत्र / आश्रय का उपयोग करने के क्रम में एक छोटे से खोलने के भीतर स्थित सामग्री में बाधा डालने को दूर करने के लिए आवश्यक हैं। प्रत्येक विषय के तीन अलग अलग संज्ञानात्मक विशेषताओं का आकलन करने के क्रम में एक ही बाधा के साथ तीन परीक्षणों दिया जाता है। पहला परीक्षण निहित या देशी समस्या को हल करने की क्षमता का एक आधारभूत संकेत पैदावार। एक ही दिन पर चलने दूसरा परीक्षण, पर सुधार और इस तरह विशिष्ट बाधा को दूर करने के लिए रणनीति को सुदृढ़ करने के लिए पशु की क्षमता के कुछ संकेत देता है। अगले दिन पर आयोजित तीसरे परीक्षण, कार्य करने के लिए सीखा समाधान को बनाए रखने और याद करने के लिए विषय की क्षमता में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
जानवरों द्वारा इन "रुकावट पहेली" को सुलझाने के लिए प्रेरणा संभवतः, अलग किया जा सकता हैखुले क्षेत्रों से बचने और अपने आसपास 6,7 पता लगाने के लिए आश्रय है, साथ ही एक अंतर्निहित ड्राइव की तलाश के लिए एक सहज इच्छा evoking। पजल बॉक्स को हल करने की इच्छा अंतर्निहित क्षमता का व्यवहार चालकों की भीड़ मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में कार्य प्रदर्शन मध्यस्थता में शामिल कर रहे हैं कि पता चलता है। पिछला काम एक प्रकार का पागलपन के murine मॉडल में, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स के साथ ही हिप्पोकैम्पस इस कार्य 5 के अधिग्रहण में शामिल कर रहे हैं कि दिखाया गया है। चूहों में एक घाव अध्ययन में यह भी विभिन्न thalamic नाभिक, हाइपोथैलेमस, सेरिबैलम, और लिम्बिक संरचनाओं सहित पजल बॉक्स प्रदर्शन में शामिल मस्तिष्क क्षेत्रों की एक बड़ी संख्या से पता चला है। साथ में, इन निष्कर्षों कार्य को हल करने के लिए इस समस्या में उलझाने संज्ञानात्मक समारोह के साथ जुड़े तंत्रिका संरचनाओं के एक मेजबान शामिल है कि संकेत मिलता है।
पजल बॉक्स एम द्वारा प्रदर्शित चूहों की क्षमता को सुलझाने समस्या है, साथ ही संज्ञानात्मक घाटे का आकलन करने के लिए सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया हैएक प्रकार का पागलपन 5-7 की मूत्र मॉडल। काम पर अत्यधिक अनुरूप होना, और अन्य संज्ञानात्मक व्यवहार परीक्षण 6 के परिणामों के साथ अच्छी तरह से सहसंबंधी दिखाया गया है। इस काम का लक्ष्य ईई की प्रभावशीलता का निर्धारण करने का एक सरल और विश्वसनीय साधन बनने के लिए पहेली बॉक्स काम अनुकूलित करने के लिए इस प्रकार था।
प्रस्तुत डाटा पजल बॉक्स प्रभावी ढंग से इस्तेमाल किया जा सकता है ईई के प्रभाव का आकलन करने के लिए है कि प्रदर्शित करता है। समृद्ध वातावरण में उठाया चूहे लगातार मानक प्रयोगशाला परिस्थितियों के भीतर उठा…
The authors have nothing to disclose.
The authors have no acknowledgements.
Black Acrylic Board | 750 x 280 mm | ||
White Acrylic Board | 280 x 250 mm | ||
White Acrylic Board | 280 x 250 mm | ||
White Acrylic Board | 750 x 250 mm | ||
White Acrylic Board | 750 x 250 mm | ||
White Acrylic Board | 150 x 280 mm | ||
White Acrylic Board | 280 x 250 mm with a 40 x 40 mm "door" cut into one side | ||
Underpass | 3 pieces of 40 x 120 mm plexiglass or acrylic | ||
Note: If unable to access acrylic board, plexiglass or similar non-porous material will suffice. | |||
Webcam | Logitech | C210 | Fix to roof with electrical tape. Alternatively, use a tripod. |
VirtualDub v1.10.4 | VirtualDub | N/A | Software for recording behaviour videos. Input from webcam. |
TopScan v 3.0 | CleverSys Inc. | N/A | Software for automated top-view tracking and analysis of mouse behaviour. Captured videos are analysed post-hoc. |