小さなうろこに覆われた爬虫類の空間学習と記憶を評価します
Summary
This paper describes a modification of the Barnes maze, a standard rodent paradigm used to assess spatial memory and learning, for use in small squamate reptiles.
Abstract
臨床研究は、一般的に空間学習および記憶能力をターゲットに、認知機能の低下を評価するためのパラダイムの様々な活用しています。しかし、nonmodel種の認知プロセスへの関心は、一般的に生態コンテキスト内で、また研究の新興分野となっています。爬虫類の認知に関する実験的研究が疎であるが、特に、爬虫類における認知プロセスへの関心が高まっています。実験空間学習と記憶のためにテストしているいくつかの爬虫類の研究は爬虫類で使用するために修正されたげっ歯類のパラダイムを使用しています。空間的に基づく認知のためにテストするときしかし、この分類群の生理機能および行動の生態学的に重要な側面を考慮しなければなりません。ここでは、乾燥した土地バーンズ迷路と小さなうろこに覆われた爬虫類で空間学習および記憶能力のために、プロービング時のパフォーマンスを向上させることができ、関連試験プロトコルの変更について説明します。説明パラダイムとプロceduresが正常に空間学習と記憶が生態学的関連装置およびプロトコルと、この分類群で評価することができることを実証し、オス側-blotchedトカゲ（ うたstansburiana）と共に使用しました。
Introduction
このような認知能力の進行性の低下とアルツハイマー存在として多くの神経変性疾患は、通常、脳1-4の劣化と同時に。認知プロセス上の脳損傷や劣化の影響を試験するために、臨床研究は、モデル齧歯類および試験装置およびプロトコルの標準化の利点を活用しています。特に、空間学習と記憶のプロセスは、このようなモリス水迷路、バーンズ迷路、および放射状迷路のようないくつかの標準的なパラダイムを介して評価されている（これらおよび他のパラダイムの包括的見直しのため、5,6を参照してください）。これらの空間学習および記憶パラダイムの豊かな歴史は、研究者が人間の記憶、脳機能、および疾患の関係のファセットとニュアンスの多くを理解することができ、非常に成功しました。
認知プロセスの評価が終了するための臨床研究で検討されてきたが電子いくつかの時間は、nonmodel種の認知能力に向けた研究は比較的新しいです。 nonmodel種で認知を研究する研究者は、特に生存と再生の文脈では、一般的に認知過程の生態と進化の関連性に興味を持っています。爬虫類のいくつかの研究では、高度な認知能力は、特定の空間記憶に、いくつかの行動、特にに関するナビゲーションと向きの根底にあることが示唆されています。多くの研究は、爬虫類の変位7,8-後に再配向することができることを実証しているがしかし、再配向挙動の基礎となる認知的メカニズムはまだ離れてからかわれていません。このため、いくつかの研究は、実験的にナビゲーション9-17時空間学習及び記憶の重要性を評価することを試みてきました。これらの研究における方法論は、主に、げっ歯類のパラダイムとプロトコルをモデルに時々爬虫類で使用するために修正されたが、これらの研究されています空間記憶を評価する変数成功を収めています。他の研究は、このような9,10の証拠を発見しながら、いくつかの研究では、いくつかの種11-17で空間学習と記憶を実証しました。したがって、爬虫類のナビゲーション中の空間学習と記憶の役割や存在はまだ不明です。
実験的に爬虫類に空間学習と記憶を評価する際に問題となり得る1つの問題は、タスクの生態学的関連性です。爬虫類は生態、行動、生理機能に大きな変化を実証げっ歯類全く異なる特殊な分類群です。爬虫類の種間の動作の違いは、おそらく使用パラダイムは自然な行動にタップしていない場合は特に、空間認知能力の評価に影響を与える可能性があります。この迷路は理想的なパラダイムの選択ではないかもしれないのに対し、例えば、一般的に小さな裂け目に避難を求めるの種で、空間的な能力が簡単にバーンズ迷路を用いて評価することができます一般的に静止したままの種インチ同様に、ほとんどのうろこに覆われた爬虫類は水生ではありませんので、モリス水迷路は、空間学習および記憶をテストするための適切な選択であること（ただし、15を参照してください）ないかもしれません。しかし、この迷路は亀16に空間的な能力をテストするための理想的な選択肢かもしれません。爬虫類は、特に基板の、テスト手順中に考慮されなければならない、外温性と適切な温度維持している最後に、このグループの生理機能は、考慮されなければなりません。
ここで紹介するプロトコルとパラダイムは、大人の側blotchedトカゲの空間学習と記憶（ うたstansburiana）13、一般的に岩18の小さな隙間に捕食者から逃げる小さなトカゲを探索するために使用されました。種の自然史と行動のこの側面を知って、私たちは、空間学習と記憶をテストするために、伝統的なバーンズ迷路の修正を使用していました。バーンズ迷路ISAドライランド迷路、通常は齧歯類モデルにおける空間認知をテストするために使用されます。我々は、設計およびプロトコル（後述）の両方で、げっ歯類の迷路からいくつかの方法で私たちの迷路を変更しました。我々の迷路プラットフォームの周囲に沿って互いから等距離に10穴（ 図1）を有する円形プラットフォームから成っていました。ここで説明するプロトコルはゴール穴の位置を学習する訓練試行に参加する対象を必要とする被験者がゴール穴の位置を学習したら、その後、プローブ試行を目標に、ナビゲーション中の空間メモリの使用を確認するために使用されます。
Protocol
Representative Results
Discussion
実験空間学習と記憶のためにテストする場合、プロトコルの主な手順のいくつかで対処されているいくつかの重要な概念の問題があります。まず、被験者は、彼らが訓練試行の過程で目標穴の位置を学習していることを証明しなければなりません。予め設定された基準を達成する目的の穴位置の学習が発生したことを示しています。被験者がゴール穴の位置を学習しない場合は、ナビゲーシ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank M. Forney, R. Maged, and K. Hellwinkle for data collection and two anonymous reviewers for comments on a previous version of this manuscript. This research was supported by an NSF award to LDL (IOS-0918268).
Materials
| Barnes maze | TSE Systems | 302050-BM/M | Available from other vendors. Alternatively, a Barnes maze can be constructed from a standard, non-porous round table. |
| Heat tape | Big Apple Pet Supply | May also use a small space heater situated on the floor under the maze. | |
| Pet keeper for small animals | Petco | 1230204 | Housing enclosure that can be mounted under the maze. |
| Nickel plated shelf support pegs | Newegg | 241941 | Pegs attached to underside of maze. Secures enclosure to maze during trials. |
| LifeCam Studio webcam | Microsoft | Q2F-00013 | Available from other vendors. Other brands of webcams may also be used. |
| Tracking software | Code custom written for Matlab and the Image Toolbox |
Video tracking software. Other tracking software such as VideoMot 2 from TSE Systems can be used. |
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