Zeigen and Response Learning in der Open-field-Turm Maze
Summary
Die Open-field-Turm Maze (OFTM) ist ein Labyrinth geschaffen, um die Verhaltens- und neuronalen Mechanismen der räumlichen Lernen (zB Platzierung oder Antwort-Learning) in Ratten untersucht werden. Dieses Labyrinth ist besonders nützlich für Experimentatoren, die eine nicht-belastenden Labyrinth Paradigma verwenden, um das räumliche Lernen in ihrer Forschung zu untersuchen möchten.
Abstract
Dieses Protokoll beschreibt, wie die Open-field-Turm Maze (OFTM) Paradigma wird verwendet, um das räumliche Lernen bei Nagetieren zu studieren. Dieses Labyrinth ist besonders nützlich für die Prüfung, wie Ratten lernen, eine Platzierung oder Antwort-Learning nutzen, um erfolgreich in einem offenen Feld Arena navigieren. Zusätzlich beschreibt dieses Protokoll, wie die OFTM unterscheidet sich von anderen Verhaltens Labyrinth Paradigmen, die häufig verwendet werden, um das räumliche Lernen bei Nagetieren zu studieren. Die in diesem Artikel beschriebene OFTM wurde aus dem vorher von Cole, Clipperton und Walt (2007) beschriebenen angepasst. Insbesondere wurde die OFTM zum räumlichen Lernen bei Nagetieren, ohne den Experimentator mit zu prüfen, wie "Stress" könnte eine Rolle als eine verwirrende Variable spielen testen erstellt. Experimente haben gezeigt, dass Stress-alone deutlich kognitive Funktion 1 beeinflussen kann. Der repräsentative Abschnitt Ergebnisse aus einem Experiment, das die OFTM verwendet, um die Wirkungen von Östradiol-Behandlung auf orts- und Antwort überprüft Daten enthält-Learning in erwachsenen weiblichen Sprague Dawley Ratten 2. Zukünftige Studien werden entwickelt werden, um die Rolle des Hippocampus und Striatum in orts- und Antwort-Learning in der OFTM zu untersuchen.
Introduction
Die Freilandturm Labyrinth (OFTM) kann verwendet werden, um die Verhaltens-und neurobiologischen Mechanismen der räumlichen Lernens bei Nagetieren zu untersuchen. Wichtig ist, ermöglicht es dem OFTM Forscher sowohl "place-based" und "Antwort-basierte" Lerntypen zu untersuchen. Während Ort-Learning ein Tier navigiert durch ein Labyrinth mit den räumlichen Informationen in die Umgebung (zB wird eine Futterbelohnung neben einem Hoch Beacon befindet). Während Antwort-Learning das Tier macht eine spezifische Reaktion wiederum unabhängig von seiner Position im Verhältnis zu räumlichen Informationen (zB einen links oder rechts, um eine Futterbelohnung zu finden). Es wurde bereits berichtet, dass die Antwort-Learning und Platz-Learning stützen sich auf zwei verschiedene Speichersysteme 3, 4 und Abbildung ihrer neuronalen Mechanismen wurde eine laufende wissenschaftliche Streben 2, 5-7. Das Design des OFTM wurde von dem einen zuvor beschriebenen 8 angepasst.
GeöffnetFeld Paradigmen (eine Komponente des OFTM) werden häufig verwendet, um Angst bei Nagern 9 zu untersuchen. Während die typischen offenen Feld Angsttest Ratten, die mehr Zeit in der Mitte von einem offenen Feld zu verbringen haben niedrigere Stress und Angst Ebenen als Ratten, die mehr Zeit in der Nähe des Umfangs zu verbringen. Im OFTM muss eine Ratte die Mitte des Irrgartens eingeben, um die Futterbelohnung zu finden. Daher korrekte Navigation im OFTM zeigt an, dass diese Ratten sind nicht gestresst. Ein Grund, warum die Ratten während des Trainings nicht belasteten, weil im Gegensatz zu Standard-Open-Feldtests von Angst Ausbildung der OFTM erfordert vorgeTrainingsPhase, während der die Ratten an das Labyrinth über eine lange Zeitspanne vorbelichtet. Darüber hinaus erfolgt die Ausbildung in einem schwach beleuchteten Umgebung die beunruhigenden Aspekt ein offenes Feld, das in der Regel hell erleuchtet ist, weiter reduziert
Ein weiteres einzigartiges Merkmal des OFTM, im Vergleich zu einigen anderen Labyrinthe, ist, wie das Lernen wird gemessen. Experimentatoren mit derMorris Water Maze oder Barnes Maze messen typischerweise das Lernen durch die Analyse der Geschwindigkeit und / oder Wegstrecke einer Ratte fährt seine Zielposition erreichen. Diese abhängigen Maßnahmen können durch nicht-Lern Faktoren wie Änderungen der allgemeinen Motorik einer Ratte beeinflusst werden. Die OFTM Maßnahmen mit der Lernen Prozent der ersten Wahl richtige Antwort eine Ratte macht jedoch die Futterbelohnung zu finden. Diese abhängigen Maß ist nicht anfällig für Änderungen der Motorleistung und daher genauer beurteilt Lernen als Messungen von Geschwindigkeit und Distanz. Nichtsdestotrotz kann der Versuchsleiter auch zu messen, in der OFTM mit Hilfe von Video-Tracking-Software Geschwindigkeit und Entfernung einer Ratte gereist.
Andere Labyrinth-Arten, wie beispielsweise die T-Labyrinth kann Morris Wasser-Labyrinth und Barnes Maze verwendet, um orts- und Antwort-Learning zu studieren. Jedoch ist die OFTM in einigen bemerkenswerten Hinsicht einzigartig. Erstens ist die OFTM eine empfindlichere Verhaltenstest als das T-Labyrinth, weil die OFTM eine Chance hat performance von 25%, wohingegen die T-Labyrinth besteht eine Chance, die Leistung von 50%. Zweitens kann eine Ratte nur in einem von zwei Wegen in das T-Labyrinth zu drehen, aber zur Routen Möglichkeiten uneingeschränkt bei der Navigation in der OFTM. Drittens, im Gegensatz zu den Morris Wasser-Labyrinth und Barnes Maze Aufgaben (die uneingeschränkte Route Möglichkeiten wie die OFTM haben), Experimente mit dem OFTM benötigen keine Ratten, die durch einen unangenehmen Situation zu navigieren. Ratten sind motived im Morris Wasser-Labyrinth navigieren Sie zum Schwimmen im Wasser zu entkommen, und sie motiviert, um in der Barnes-Labyrinth zu navigieren, um nicht in eine offene, helle Umwelt. Es wurde nachgewiesen, dass die Verabreichung der Morris Water Maze oder Barnes Maze induziert die Freisetzung von Stresshormonen (dh, Corticosteron) in Nagetieren 10. Navigieren Sie in der OFTM jedoch Ratten, weil sie motiviert sind, um eine Futterbelohnung zu finden und Ausbildung ist mit dim Umgebungsbeleuchtung durchgeführt. Somit ist die OFTM ein nicht aversive appetitive Aufgabe. Die Ergebnisse von Experimenten, die einen stressigen m verwendenAze Paradigma, um die Effekte von Manipulationen wie Drogen, Hormon, Bewegung, oder Diät auf Lern- und Gedächtnismechanismen untersuchen können schwer zu interpretieren sein, weil "Stress", von selbst, kann die kognitive Funktion 11 zu beeinflussen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Zahlreiche Paradigmen verwendet werden, um Lernen und Gedächtnis bei Nagetieren zu untersuchen, und jeder hat wichtige Schritte, die Experimentatoren sollten folgen. Im OFTM, ist es wichtig, dass Labyrinth Bedingungen (zB Position des Labyrinths, intra- und extra Labyrinth Cues, gedämpfte Beleuchtung und Hintergrundrauschpegel, tägliche Zeit des Trainings) konstant während der gesamten Dauer des Experiments gehalten. Es ist auch notwendig, um Stress in Ratten Probanden zu minimieren, um kontinuierliche Leis…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank Christopher Newport University for funding the preparation of this manuscript and The University of Vermont for funding the experiments described in the representative results section.
Materials
| OFTM construction supplies | |||
| Safety Glasses, Clear, Uncoated | Grainger | 4EY97 | Used for general eye protection during maze construction |
| Masking Tape, Beige, 18mm x 55m | Grainger | 15F739 | General supply |
| Wiss All-purpose Scissor | Home Depot | 37103278647 | General supply |
| Lancaster 6 foot Round Folding table – Heavy Duty white granite plastic – 29" | www.webstaurantstore.com | 384YCZ72RND | Used as base of the maze |
| Laminate Countertop sheet in White Matte Finish (48 x 96 x 0.039) | Home Depot | 1573603504896 | Used as walls for the maze |
| Laminate Countertop sheet in Black Matte Finish (48 x 96 x 0.039) | Home Depot | 1595603504896 | Used as floor of the maze |
| Adhesive, Spray, 24oz, 17.6oz Net. 3M | Grainger | 3MA16 | Used to adhere the laminate floor to the table top and pieces of laminate to each other |
| 16.6 oz #90 hi-strength S | Lowe's | 193252 | Used to adhere the laminate floor to the table top |
| Superflex RTV, Silicone Adhesive Sealant, Loctile | VWR | 300040-068 | Used to seal around the baze (between the floor and walls of the maze) |
| Industrial Sealant; 10.1oz | Grainger | 4UH06 | Used to seal around the baze (between the floor and walls of the maze) |
| Painter's Masking Tape; Shurtape; 2in x 60yd | Grainger | 6FET7 | Used to mark out visual patterns on maze walls |
| Mini/Trim paint tray | ACE Hardware | 1365105 | Used to hold paint |
| Foam mini roller 4" 6pk | ACE Hardware | 1494871 | Used for painting patterns |
| Val Sample Set Nbase paint | ACE Hardware | 1505031 | Used as paint for pattern on the walls of the maze |
| HP Paint Black | Walmart | 72450405005 | Used to paint pattern on the walls of the maze |
| Brush | Walmart | 81773801110 | Used to paint pattern on the walls of the maze |
| Duct Tape, 2in X 60yd, 10.5mil. Black | Grainger | 15F767 | Used to wrap the exterior of the maze |
| 4X4 8ft PT pine Vinyl-CTD Post W/Cap | Home Depot | 40933070541 | Used to build towers for the maze |
| 20 gram Pro Super Glue | Lowe's | 125870 | Used to glue tower tops, towers to the floor of the maze and food cups to the tower tops |
| Bead Containers 9 – 1/2 | Michaels | 652695766978 | Used as food cups on top of towers |
| Spray Paint, Black, 12oz | Grainger | 6KP22 | Used to paint food cups & covers |
| Room prepration | |||
| Conair SU1W Sound Machine; 10 Sounds | Home Depot | 204493600 | Used for background noise |
| Lamp | Walmart | 5027698392 | Used for dim lighting of maze room |
| ES 14W DayLight Spiral Bulb 4pk | Home Depot | 762148208433 | Used for dim lighting of maze room |
| Shower Curtain | Walmart | 3429910901 | Used for separation between the maze and the experimenter |
| Curtain Rod | Bed Bath & Beyond | 76598645104 | Used for separation between the maze and the experimenter |
| Froot Loops Cereal | Walmart | 3800039122 | Used as reward |
| Recording equipment | |||
| Media Recorder 3: 4 video | Noldus | NMR4-0200 | Used to record training trials |
| Monochrome GigE Camera | Noldus | XCFW-BG62 | Used to record training trials |
| Precision M4800 Laptop | Dell | N/A | Used to run video software |
References
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