双-H迷宫：一个强大的行为测试学习和记忆的鼠害
Summary
The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.
Abstract
空间认知研究在啮齿类动物中通常使用的使用迷宫任务，其属性变化从一个迷宫到下一个。这些任务变化通过行为灵活性和所需存储器的持续时间，目标和通路的数目，并也整体任务的复杂性。在许多这些任务混杂的特征是缺乏控制权的雇用啮齿动物要达到的目标， 例如，非自我中心（声明-等）或以自我为中心（程序）为基础的战略策略。双-H迷宫，解决这个问题，通过让实验者指导策略培训期间学到的一类新型水逃逸记忆任务。的双-H迷宫是一个透明的器件，它包括一个中央小巷与三个臂突出的两侧，沿着与浸没在这些臂中的一个的末端的逃逸平台。
老鼠可以使用非自我中心的策略是交替的ST接受培训在以不可预测的方式迷宫领域位置（见方案1;§4.7），因此需要他们学习平台基于可用allothetic线索的位置。另外，一个以自我为中心的学习策略（2协议;§4.8）可以通过每个试验过程中释放从相同位置的老鼠使用的，直到他们学会达成目标所需的程序模式。此任务已被证明，以允许稳定的记忆痕迹的形成。
内存可以按照一个误导性的探测试验训练期间，被探测其中的老鼠交替的起始位置。下面的自我中心学习范例，通常只采取一种非自我中心为基础的战略，但只有当它们对额外的迷宫线索的初步看法明显不同于原来的位置。这个任务是非常适合探索对非自我中心/自我中心的内存性能药物/扰动的影响，以及日之间的相互作用ESE两个内存系统。
Introduction
在动物中，学习主要由这hippocampal-和纹状体基于存储器系统1,2，…，从而起到对于占位和程序存储器内的中央角色分别介导的。这两个系统之间的关系是复杂的，并且已知它们彼此合作或竞争的方式1,3相互作用。此外，研究表明，无论是在动物行为这些存储器系统中的影响可以提高以下的情况下，或在其他系统4-7的损坏。这两种系统都连接到通过丘脑前额叶皮层。
许多神经系统疾病和神经退行性疾病可以影响人类中，依赖于程序性和陈述性记忆系统之间的相互作用空间认知。实例包括帕金森氏病（PD），亨廷顿病（HD）8-10，阿尔茨海默氏病（AD）11-14，以及肌萎缩性侧索硬化症（ALS）15。动物模型，这是相关的这些疾病可以通过各种药物治疗可阻断某些受体16，以及通过有针对性的病变引起。当这样的动物一起使用空间记忆任务，一个有价值的见解可以得到成与这些病症，以及对各种治疗方案的基本机制。
有许多不同类型的空间记忆任务在啮齿类动物中，其共同的目的是评估学习和记忆的特定方面，以及潜在的治疗效果为各种疾病17,18。这些任务可以通过目标和途径，在解决的任务，存储持续时间或延迟，以及策略解决任务中使用的选择行为灵活性的程度的数目来区分。在此基础上可用于定向外部线索或地标可以获取良好的性能朝着目标动物（非自我中心的或地方的策略）。可替代地，一种啮齿动物可能发展的策略是基于身体方向和线索与问候的方向移动至在（自我中心或程序的策略）， 例如，如果一个鼠都知道，目标是左转弯后跟一个右转，那么还有一点需要一个非自我中心或地方战略。迷宫任务往往有所不同的基础上提供给啮齿动物在解决这些灵活程度。例如，在Morris水迷宫中，干版后者（ 例如，19）或巴恩斯迷宫（ 例如，20），也有可能是无限的路由大鼠可以达到的目标。在Morris水迷宫，例如，目标的位置可以基于外部界标或线索（非自我中心策略）获悉，或通过简单地游泳界朝向中心直到平台被找到（自我中心策略）21。某些任务有多重目标和的高度灵活性，如锥场任务22或Olton的径向迷宫23。在天平的另一端是任务，它提供有限的灵活性在达到目标， 例如，石迷宫，或T型迷宫的交替版本。这些任务只提供一个正确到达目标的方式，并促进了由纹状体基于程序存储器系统主要支配认知惯例的出现。
的双-H迷宫是一种新颖的空间记忆测试装置，其被设计为允许实验者直接受啮齿动物在解决任务24了解到策略的类型。包括由一垂直中央小巷相交三个平行运行臂，所述双-H迷宫是水逃逸任务，其中啮齿动物学习到达该被浸入的迷宫位置之一逃逸平台。在培训过程中，程序上的策略可维持T开发他相同的开始和目标地点遍及。可替代地，一个非自我中心策略可能通过交替的开始位置以随机的顺序，因此要求大鼠学习隐藏平台的基于环境信号的位置，因为它必须做在水迷宫来开发。这克服障碍物存在于许多不同的迷宫任务，其中的实验者否则几乎无法控制策略，啮齿动物利用的类型。当考虑到某些认知增强药物候选物的影响依赖海马基于布局存储器系统上，从而认知例程或程序的出现可能混淆的行为观察的解释，这是重要的，当动物，例如从非自我中心开关到的训练过程中的程序存储器。类似地，可能期望以评估药物和程序记忆处理的效果，没有非自我中心地方基于存储器的影响。最后，该装置可以用来研究这些存储器系统之间的合作或竞争性的相互作用，以及在其下的啮齿动物可从一个系统切换到另一个的条件。
Protocol
Representative Results
Discussion
在研究设计和分析评论
因为它的概念，在双-H迷宫已被用于若干行为实验大鼠，它们共同被设计来研究自我中心和/或非自我中心响应大鼠在正常24,25和改变26-29大脑状态。后者研究包括纹状体深脑刺激（DBS）26，神经障碍27,28的动物模型，以及使用蝇蕈29各种皮质海马脑区域的双边停用。许多研究使用描述要么是allocentric-或自我中心的学习?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作由斯特拉斯堡和Neurex-神经莱茵河上游网络（博士后奖学金到RP）的大学和BrainLinks-BrainTools卓越的集群由德国研究基金会资助的支持（DFG，授予数量EXC 1086）。我们感谢娜嘉马提尼专家技术援助。
Materials
| Rats or Mice | Charles River | ||
| Towels for drying | University Hospital | 1 / animal | |
| Water | ~200 L / day | ||
| Skim milk powder | Grocery store | 250 g / 200 L water | |
| Garden Hose | Hardware store | ||
| Drying rack for towels | Hardware store | ||
| Kinect camera | Kinect | ||
| PC computer | any | ||
| [header] | |||
| Double H Maze, (plexiglass) (Custom-Built) | |||
| External lateral walls, 1600 × 350 × 6 mm | 2 | ||
| Internal lateral walls, 706 × 350 × 6 mm | 8 | ||
| Central corridor panels, 500 × 350 × 6 mm | 4 | ||
| Arm extremities, 188 × 350 × 6 mm | 6 | ||
| Guillotine doors, 187 × 350 × 6 mm | 3 | ||
| Extremity covers, 200 × 250 mm | 6 | ||
| Crossbars, 200 × 40 mm | 6 | ||
| [header] | |||
| Double-H Maze Platform (to be ballasted) | Double-H Maze Platform (to be ballasted) (Custom-Built) | ||
| Metal platform, 100 mm diameter × 150 mm | 2 | ||
| Platform cover, 100 mm diameter × 6mm | 2 |
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