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Behavior

Sammeln von selbstinitiierten Verhaltensdaten von Ratten zur Charakterisierung von Defiziten nach einem Schlaganfall

Published: March 15, 2024 doi: 10.3791/64967
Automatic Translation
*1, *1, 1
1Department of Behavior Analysis, College of Health and Public Service, University of North Texas
* These authors contributed equally

Summary

Es wird ein System zur Erfassung von Daten aus selbstinitiierten individuellen Verhaltenssitzungen innerhalb eines sozialen Koloniekäfigs vorgestellt. Die Wirksamkeit dieses Systems wird anhand einer automatisierten qualifizierten Reichweitenbewertung demonstriert, die die Charakterisierung von motorischen Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall, potenziellen Verhaltensänderungen im Zusammenhang mit der Motivation, zirkadianen Schwankungen und anderen innovativen abhängigen Variablen ermöglicht.

Abstract

Verhaltenstests in Rattenmodellen werden häufig für verschiedene Zwecke eingesetzt, einschließlich psychologischer, biomedizinischer und Verhaltensforschung. Viele traditionelle Ansätze beinhalten individuelle Einzeltests zwischen einem einzelnen Forscher und jedem Tier in einem Versuch. Diese Einrichtung kann für den Forscher sehr zeitaufwändig sein, und ihr Vorhandensein kann die Verhaltensdaten auf unerwünschte Weise beeinflussen. Darüber hinaus führt die traditionelle Käfighaltung für die Rattenforschung zu einem Mangel an Bereicherung, Bewegung und Sozialisierung, der normalerweise für die Art typisch wäre, und dieser Kontext kann auch die Ergebnisse der Verhaltensdaten verzerren. Die Überwindung dieser Einschränkungen kann sich für mehrere Forschungsanwendungen lohnen, einschließlich der Erforschung erworbener Hirnverletzungen. Hier wird eine beispielhafte Methode vorgestellt, um individuelles Rattenverhalten in einem Koloniekäfig ohne Anwesenheit von Menschen automatisiert zu trainieren und zu testen. Die Radiofrequenzidentifikation kann verwendet werden, um die Sitzungen auf die einzelne Ratte zuzuschneiden. Die Validierung dieses Systems erfolgte im Beispielkontext der Messung der motorischen Leistung der Vordergliedmaßen vor und nach dem Schlaganfall. Gemessen werden traditionelle Merkmale von Verhaltensbeeinträchtigungen nach einem Schlaganfall und neuartige Messungen, die durch das System ermöglicht werden, einschließlich der Erfolgsrate, verschiedener Aspekte der Zugkraft, der Kraftanalyse, der Initiierungsrate und -muster, der Sitzungsdauer und der zirkadianen Muster. Diese Variablen können mit wenigen Einschränkungen automatisch erfasst werden. Obwohl das Gerät die experimentelle Kontrolle der Exposition, des Zeitpunkts und der Praxis beseitigt, führte die Validierung zu einer angemessenen Konsistenz dieser Variablen von Tier zu Tier.

Introduction

Verhaltenstraining und Tests mit Rattenmodellen sind in unzähligen Forschungsbereichen wichtig, von der Erforschung kognitiver Prozesse bis hin zu Krankheitszuständen und mehr1. In der Regel werden diese Schulungen und Tests mit einzelnen Tieren in Einzelsitzungen durchgeführt, wobei ein Forscher das Tier manuell aus seinem Heimkäfig nimmt und es vorübergehend in eine Art Apparat setzt. Leider gibt es bei diesem Ansatz einige Schwierigkeiten und Einschränkungen. Erstens können Verhaltenstests für Forscher viel Zeit in Anspruch nehmen, und wenn eine Schulung erforderlich ist, wird dieser Zeitaufwand noch größer. Zweitens beeinflusst dieser Ansatz automatisch die gewonnenen Daten - oder verwirrt sie sogar potenziell -, wie an anderer Stelle festgestellt wurde2. Diese Störfaktoren sind besonders deutlich, wenn man Variablen im Zusammenhang mit der Anreicherung berücksichtigt. Insbesondere werden Laborratten traditionell in kleinen Käfigen untergebracht, die gerade groß genug für ein oder zwei Ratten sind3, und wenn keine Laufräder zur Verfügung gestellt werden, können sie ein Leben lang ohne sinnvolle Trainingsmöglichkeiten auskommen. Darüber hinaus kann die isolierte Unterbringung eine Hauptquelle für Stress bei einer sozialen Spezies wie der Rattesein 4. Einige dieser tierschutzbedingten Nachteile wirken sich wahrscheinlich auf die Physiologie von Rattenaus 5,6, was die Entwicklung arttypischer Verhaltensausprägungenverhindern kann 4 und die Qualität von Nagetiermodellen, wie sie auf menschliche Kontexte angewendet werden, beeinträchtigen könnte.

Forscher haben in den letzten Jahren verschiedene Arten von Lösungen für diese Probleme gesucht. Die einfachste Art der Lösung bestand darin, Verhaltenstests und -training zu automatisieren 7,8,9,10, wodurch die Notwendigkeit entfiel, dass sich ein einzelner Forscher um ein einzelnes Tier kümmern musste. Eine weitere Lösung bestand darin, den Transfer der Tiere in die Versuchskammern11,12 zu automatisieren, wodurch die Beteiligung des Menschen überflüssig wurde. Zuletzt wurden mehrere Einrichtungen untersucht, die es ermöglichen, Tiere in Kolonien in Käfigen mit anderen Tieren zu halten und mehr Raum für Erkundung und Bereicherung zu bieten13. Trotz dieser Vorteile können solche Kolonie-Setups die Bemühungen, individuell differenzierte Verhaltensdaten zu sammeln, einschränken oder erschweren (siehe jedoch Bemühungen um den Einsatz von Computer Vision)14,15. Wenn individuelle Verhaltensdaten benötigt werden, kann es auch schwieriger oder komplexer sein, Tiere zu identifizieren und aus den Käfigen der Kolonie für Verhaltenssitzungen zu holen. Gegenwärtig gibt es nur wenige Systeme zur Erhebung individueller Verhaltensdaten aus (angereicherten) Koloniehaltungen 16,17,18.

Diese Nachteile können sich insbesondere auf die Forschung über die Auswirkungen erworbener Hirnverletzungen auf das Verhalten auswirken. Erstens ist klar, dass die Anwesenheit und/oder das Geschlecht von Menschen sowie die Handhabungspraktiken das Verhalten von Nagetieren beeinflussen 2,19, und diese Variablen können das Verhalten von Ratten vor und vor dem Verhalten unterschiedlich beeinflussen. nach dem Schlaganfall. Zweitens können sich die Verhaltensergebnisse des Menschen nach einem Schlaganfall verschlechtern, indem die empfohlene Dosierung von Rehabilitationsübungen freiwillig verringertwird 20. Gegenwärtig neigen Nagetierexperimente dazu, diese Art von Kontext nicht zu modellieren, da Ratten nicht frei sind, sich zu entscheiden, ob sie sich an Verhaltenssitzungen beteiligen oder darauf verzichten.

In diesem Artikel wird ein Protokoll vorgestellt, das die individuelle Verhaltensprüfung im Rahmen der ausgestalteten Koloniekäfighaltung erleichtern soll. Dieser Ansatz geht nicht nur auf die Zwänge der derzeitigen Praxis ein, sondern eröffnet auch Wege für die Erforschung innovativer Maßnahmen. Es wurde ein Ein-Ratten-Drehkreuz (ORT) entwickelt, das an einem Koloniekäfig befestigt werden kann und es den Tieren ermöglicht, selbstständig in Verhaltenskammern einzudringen und ihre eigenen Trainings- und Testsitzungen zu initiieren. Das System ist erschwinglich; Jeder ORT kann kostengünstig zusammengebaut werden (mit Zugang zu einem 3D-Drucker). In der Vergangenheit wurde die Validierung dieses Systems anhand einer einfachen operanten Kammer durchgeführt, was zeigte, dass die Tiere konsequent darauf trainiert werden konnten, eine einfache operante Hebelpresse ohne die Anwesenheit eines Versuchsleiters durchzuführen16. Dennoch bleibt die Frage, ob diese Konfiguration auf andere Szenarien anwendbar ist, ungeklärt. Ziel ist es, die Wirksamkeit des zuvor etablierten ORT-Koloniekäfigs für das Training und die Quantifizierung von qualifiziertem Reichweitenverhalten, das für motorische Beeinträchtigungen nach einem Schlaganfall relevant ist, zu validieren. Die Konfiguration wurde verwendet, um neuartige Variablen zu generieren, die in der Schlaganfallforschung normalerweise nicht erforscht werden. Zu diesen Variablen gehören Leistungsmetriken für die qualifizierte Reichweitenaufgabe und Messungen der Selbstinitiierung, die für die Motivation und Entscheidungsfindung relevant sein könnten. Darüber hinaus wurden schlaganfallinduzierte Veränderungen in den zirkadianen Mustern der täglichen Selbstinitiierung über den gesamten Zeitraum von 24 Stunden effektiv nachgewiesen.

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Protocol

Alle Verfahren und die Tierpflege wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) der University of North Texas genehmigt und gemäß dem Leitfaden der National Institutes of Health für die Pflege und Verwendung von Labortieren eingehalten. Erwachsene männliche und weibliche Long-Evans-Ratten (400-800 g, 1,5 Jahre alt), die in der vorliegenden Studie verwendet wurden, wurden in Koloniekäfigen untergebracht.

1. Vorbereitung der Ausrüstung

  1. Besorgen oder montieren Sie das Ein-Ratten-Drehkreuz (ORT) gemäß den Konstruktionsdateien und Konstruktionsanweisungen (siehe Ergänzende Datei 1 und Ergänzende Codierungsdatei 1). Weitere Informationen finden Sie in Butcher et al.16 .
    HINWEIS: ORTs sind spezifisch für die Größe von Ratten, daher sollte ein Koloniekäfig Tiere enthalten, die ungefähr die gleiche Größe haben. Wenn man ORTs nicht selbst zusammenbauen möchte, können sie vormontiert gekauft werden (siehe Materialtabelle).
  2. Besorgen Sie sich ein Radiofrequenz-Identifikationslesegerät (RFID, siehe Materialtabelle) und bringen Sie es an und entnehmen und injizieren Sie Tiere mit RFID-Tags.
    HINWEIS: Beim Injizieren von RFID-Vollduplex-Tags (FDX) muss die Ausrichtung senkrecht zur RFID-Antenne sein, wenn die Ratte den ORT durchläuft. Bei dieser Validierung wurden Tags subkutan zwischen dem Schulterblatt in einer Ebene parallel zur Wirbelsäule implantiert.
  3. Befestigen Sie die RFID-Antenne an der Röhre des ORT.
  4. Konstruieren und/oder beschaffen Sie die Verhaltensapparate und die Koloniekäfige, die für die experimentelle Fragestellung geeignet sind. In diesem Beispiel wurde der speziell angefertigte Koloniekäfig21,22 in Verbindung mit kommerziell erhältlichen operanten Kammern verwendet (siehe Materialtabelle), obwohl theoretisch jede beliebige Ausrüstung verwendet werden konnte.
    HINWEIS: Die Konkurrenz von in Kolonien gehaltenen Tieren um den Zugang zu dem/den Verhaltensapparat(en) über den ORT sollte in Betracht gezogen werden. Rechnen Sie damit, dass Sie einen ORT + Verhaltensapparat für jeweils 4 bis 6 Tiere benötigen.
  5. Befestigen Sie den/die ORT(s) zwischen dem Verhaltensapparat und dem Koloniekäfig.
  6. Schneiden Sie ein Portalloch in den Verhaltensapparat und den Koloniekäfig mit einem Dremel-Rotationswerkzeug (siehe Materialtabelle) oder einem ähnlichen Instrument. Der Innendurchmesser sollte dem Außendurchmesser des gebauten ORT-Tunnels entsprechen.
    HINWEIS: Der ORT muss zum Betrieb um einige Zentimeter angehoben werden, daher wird eine kleine Plattform oder ein kleiner Ständer benötigt, um den Koloniekäfig und die Gerätehöhen auszurichten.
  7. Installieren Sie ein RFID-System, um Tiere beim Passieren des ORT zu lesen und auf Wunsch in das Verhaltensgerät zu integrieren.

2. Präoperatives Verhaltenstraining

  1. Besorge dir eine gleich große Kohorte von Ratten und setze sie in den Koloniekäfig ein.
    HINWEIS: Tiere, die extensiv isoliert oder mit wenigen Artgenossen aufgezogen oder untergebracht wurden, können größere Schwierigkeiten haben, die Kammer zu erkunden, insbesondere wenn es darum geht, soziale Bereiche des Koloniekäfigs zu durchqueren. Tiere sollten schon früh im Leben in Gruppenkäfigen gehalten werden, um diese Falle zu vermeiden.
  2. Entfernen Sie den Zugriff auf alle Manipulanda innerhalb des Verhaltensapparats und stellen Sie die Kammer so ein, dass sie durchschnittlich alle 60 s automatisch Belohnungen liefert, wenn sie besetzt ist.
    HINWEIS: In dieser Studie wurde Saccharosewasser (30 % bis 40 %) als Belohnung verwendet, aber auch gesüßte Kondensmilch ist wirksam.
  3. Trainieren Sie alle Ratten, regelmäßig über den ORT in die Verhaltensapparate einzudringen.
  4. Überprüfen Sie mindestens einmal täglich die Daten, um sicherzustellen, dass alle Tiere in den ORT gelangen. Wenn keine Tiere eindringen, führen Sie einen stiftgroßen Gegenstand in den Verriegelungsmechanismus ein, um zu verhindern, dass er vorübergehend verriegelt wird, damit die Tiere freier erkunden können. Wenn die Tiere immer noch nicht eindringen, entfernen Sie das Drehkreuz und befestigen Sie eine provisorische Seitenwand, um einen freien Zugang zum Tunnel zu ermöglichen.
  5. Sobald alle Tiere die Kammer regelmäßig betreten haben, bringen Sie das Schloss (und das Drehkreuz) zurück und bewerten Sie es erneut.
    HINWEIS: Tiere können den ORT und die Kammer auch als vorübergehende Atempause für andere Ratten besetzen. Eine Möglichkeit, dieser Art der Monopolisierung der Kammer zuvorzukommen, besteht darin, einen zusätzlichen ORT anzubringen, der eine Brücke zu einer einfachen Isolationskammer schlägt.
  6. Führen Sie das Manipulandum ein - in diesem Beispielfall den Ziehgriff - und stellen Sie es auf die höchste Empfindlichkeit ein. Stecken Sie den Griff direkt in die Box (bis zu 2 cm) oder etwas außerhalb der Box.
    HINWEIS: Malerband kann zu Greifversuchen führen, wenn es auf der Rückseite des Griffs angebracht wird, gerade außerhalb der Reichweite.
  7. Reduzieren Sie die Häufigkeit, mit der die Belohnung (z. B. 30 % Saccharosewasser) automatisch geliefert wird (z. B. alle 90-120 s). Denken Sie daran, dass jede Belohnung verwendet werden kann, die den Bedürfnissen des Experimentators und den Vorlieben der Tiere entspricht.
  8. Überprüfen Sie die Daten täglich, um sicherzustellen, dass alle Tiere gelernt haben, den Hebel zu betätigen. Ködern Sie den Hebel und/oder ändern Sie die Einführhöhe, bis alle Tiere ziehen.
  9. Beenden Sie die automatische Lieferung von Belohnungen, sodass sie nur über die Aktivierung des Zuggriffs verfügbar sind.
  10. Wenn der Hebel zuvor eingesetzt wurde, ziehen Sie ihn jeden Tag um 0,25 mm bis 0,5 mm zurück (vorausgesetzt, dass alle Ratten auf dieser Rückzugshöhe weiterziehen), bis sich der Hebel in seiner endgültigen Position befindet, 1 cm bis 1,25 cm außerhalb der Kammer.
    HINWEIS: Die genaue Position des Hebels hängt von der Größe der Ratten ab. Achten Sie darauf, eine Position zu wählen, die die gewünschte erreichende Topographie ergibt.
  11. Initiieren Sie ein Perzentil oder ein anderes Trainingsprogramm, um die erforderlichen Zugkräfte zur Aktivierung des Griffs schrittweise zu erhöhen.
    HINWEIS: In dieser Studie wurde ein Perzentilschema verwendet, der das Kriterium für die Verstärkung im oberen Quartil der vorherigen 15 Antworten festlegt. Alternativ können schrittweise Erhöhungen des Pull-Kriteriums verwendet werden7.
  12. Sobald die Tiere zuverlässig den endgültigen Kriterienbereich von 120 g Zügen erreicht haben, wird das perzentile Trainingsprogramm entfernt und das Kriterium für die Aktivierung des Griffs auf eine Konstante von 120 g festgelegt.
  13. Sammeln Sie Basisdaten bei diesem Kraftbedarf, bis die Erfolgsraten etwa eine Woche lang konstant (ohne Trend) sind.

3. Auslösen eines Schlaganfalls

  1. Chirurgische Einleitung eines Schlaganfalls bei allen in Kolonien gehaltenen Tieren zur gleichen Zeit.
    ANMERKUNG: Um den Schlaganfall zu induzieren, wurde ein Endothel-1-Modell des Schlaganfalls verwendet, das an anderer Stellebeschrieben wurde 23.
  2. Lassen Sie die Tiere sich 3-7 Tage lang in traditionellen Käfigen erholen, die einzeln isoliert werden.

4. Postoperative Verhaltenstests

  1. Nach der Bergung bringen Sie die Tiere mit dem am ORT befestigten qualifizierten Greifgerät in den Käfig zurück.
  2. Führen Sie den Verhaltenstest durch und halten Sie die Zuganforderungen bei einem Endwert von 120 g (Schritt 2 befolgen), bis genügend Daten gesammelt sind, um die Defizite nach dem Schlaganfall zu bewerten (von einem bis zu mehreren Tagen).
  3. Implementieren Sie alle unabhängigen Variablen nach einem Schlaganfall oder in Bezug auf die Genesung während der folgenden Tage, während die Tiere die Kammer betreten.

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Representative Results

Die Tiere wurden mit vier weiblichen Ratten in einem Koloniekäfig und vier männlichen Ratten in einem separaten Koloniekäfig trainiert und getestet. Alle Ratten lernten, die ORTs in vier Tagen oder weniger zu passieren. Die vier weiblichen Ratten erreichten in etwa 6 Wochen Training >85% erfolgreiche Kämpfe mit dem Kraftbedarf von 120 g, und die männlichen Ratten erreichten das gleiche Kriterium in 10 Wochen (im Vergleich zu etwa 3 Wochen beim Standardtraining mit entbehrungsreichen Ratten)7. Diese Schulungsdauer wurde aufgrund mehrerer Hardware- und Softwarefehler, die eine kontinuierliche Fehlerbehebung zwischen Woche 2 und 6 erforderten, erheblich verlängert. Sobald diese Störungen behoben waren, verlief das Training reibungslos, und es wird erwartet, dass die nachfolgenden Trainingszeitpläne mit der aktuellen Literatur vergleichbar sein werden7. Die männlichen Ratten wurden auch länger trainiert, um einer männlichen Ratte mehr Möglichkeiten zu geben, mit dem Ziehen zu beginnen; Er tat dies jedoch nie und wurde nach Woche 7 von weiteren Analysen und Operationen ausgeschlossen. Sobald sich die Leistung der Ratte zu Studienbeginn stabilisiert hatte, wurden für jeden Käfig 5 Tage lang Ausgangsdaten vor dem Schlaganfall erhoben. Die Daten beschränkten sich auf Tage, an denen der ORT den ganzen Tag über mit dem Käfig verbunden blieb (an einigen Tagen waren haltungsbedingte vorübergehende Abschaltungen erforderlich). Für den weiblichen Käfig lagen die Ausgangstage 7, 8, 9, 10 und 12 Tage vor dem Schlaganfall. Bei den Männern lagen die Ausgangstage 8, 9, 10, 11 und 13 Tage vor dem Schlaganfall.

Während ihrer Schlaganfall-Induktionsoperationen wurden den Tieren in dieser Validierung gleichzeitig Elektroden implantiert, die mit drahtlosen Empfangschips verbunden waren, entweder in ihrem basalen Vorderhirn (Koordinaten -5,8 mm anterior/posterior, 0,7 mm links medial/lateral, 8,3 mm dorsal/ventral) oder in ihrem ventralen tegmentalen Bereich (Koordinaten -2,3 mm anterior/posterior, 3,3 mm links medial/lateral, 7,0 mm dorsal/ventral). Diese Implantate waren für die Verwendung in einem anschließenden Wiederherstellungsexperiment vorgesehen und sind für die hier berichtete Validierung des Koloniekäfigs nicht relevant. Die Implantate waren so konzipiert, dass die Haut über ihnen geschlossen werden konnte, wobei sich die Aufnahmechips subkutan unter dem linken Arm befanden.

Ein weibliches Tier starb während der Schlaganfalleinleitung. Ein anderes Weibchen begann einige Tage nach der Genesung abzunehmen, da es nach einem Schlaganfall nie am Griff gezogen hatte. Nach ihrer Euthanasie stellte sich heraus, dass sie wahrscheinlich einige Zeit nach ihrem Schlaganfall eine Hirnblutung erlitten hatte. Diese beiden Tiere wurden vollständig aus dem Datensatz eliminiert, einschließlich der Beurteilung vor dem Schlaganfall.

Nach einem Schlaganfall begannen die Tiere nicht sofort wieder mit dem regulären Hebelziehen, obwohl sie weiterhin über den ORT in die Kammer eindrangen und durch kurze Sitzungen der manuellen Formgebung ermutigt werden mussten (d. h. reduzierter Hebelabstand und Belohnungen, die davon abhängig waren, dass sie sich dem Hebel näherten oder versuchten, den Hebel zu ziehen). Weibliche Ratten zogen an den Tagen 4-7 nach dem Schlaganfall nicht und erhielten daher an den Tagen 8-11 zusätzliches Hebelködern (d.h. einen Klecks Erdnussbutter auf den Hebel) und manuelles Formen. An Tag 11 begannen sie, selbstständig zu ziehen. Die Männchen durften sich bis zum 6. Tag erholen, basierend auf früheren Erfahrungen mit den Weibchen. Sie zogen am Tag 6 nach dem Schlaganfall nicht. Sie erhielten an Tag 7 zusätzliche Köder. Sie begannen am 8. Tag nach dem Schlaganfall selbstständig zu ziehen. Sobald die Tiere wieder mit der Verstärkung für Zugversuche in Kontakt kamen, wurde das zusätzliche Ködern oder Formen eingestellt und Daten nach dem Schlaganfall gesammelt. Die Männchen zogen an Tag 8 nichtgenug, um die komplexeren abhängigen Variablen (zirkadiane Messungen und Pausen nach der Episode) vollständig zu analysieren, so dass sie am 9., 10. und 11. Tag unter demselben Kriterium weiterziehen durften. Der 8., 10. und 11. Tag waren komplette Tage. Der erste Tag des Ziehens nach dem Schlaganfall wurde für alle Analysen mit Ausnahme der zirkadianen Analyse und der Analyse der Pausen zwischen den Kämpfen verwendet; Für diese Analyse wurden der eine Tag für die Weibchen und die drei vollständigen Tage für die Männchen verwendet. Für die Analyse nach einem Schlaganfall lieferten die beiden weiblichen Ratten 55 und 844 Züge an einem Tag und die drei männlichen Ratten 536, 153 und 190 Züge an drei Tagen.

Die Daten wurden nach Pulls und Bouts organisiert. Um ein Zittern zu vermeiden, das vom Gerät selbst ausgeht, wurden die Zugspannungen mit einem Schwellenwert von 5 g und einer Hysterese von +/- 1 g gemessen. Ein Zug wurde registriert, wenn das Tier einen Druck von mehr als 6 g ausübte, und stoppte, wenn der Griff eine Kraft von weniger als 4 g registrierte. Die Tiere neigten dazu, in Anfällen von mehreren schnellen Zügen zu ziehen. Sobald ein einzelner Zug 120 g erreichte, wurde Verstärkung geliefert. Ein Anfall wurde als eine Anhäufung von Pulls betrachtet, deren Spitzen alle weniger als 1 s voneinander entfernt waren. Dieser Schwellenwert wurde auf der Grundlage früherer Daten ausgewählt, die darauf hindeuteten, dass sich auf natürliche Weise ein Cluster zwischen den Spitzenzeiten unter 1 s entwickelte und andere Zwischenintervalle zwischen den Spitzenzeiten zuverlässig viel länger waren. Ratten zogen in der Regel viele Male hintereinander, bevor sie den Futternapf besuchten, selbst wenn frühere Züge im Kampf den Futternapf aktivierten.

Insgesamt wurden 7 abhängige Variablen analysiert. Es wurde ein gepaarter t-Test zwischen den Ausgangsdurchschnitten und den Messungen nach dem Schlaganfall durchgeführt, die in Abbildung 1, Abbildung 2 und Abbildung 3 dargestellt sind. Diese Zahlen zeigen auch Daten nach einzelnen Tieren, um einen Eindruck von den zu erwartenden Unterschieden zwischen den Tagen und zwischen den Individuen für jede Maßnahme zu vermitteln.

Abbildung 1 zeigt die Leistung vor und nach einem Schlaganfall entlang verschiedener Leistungsmaße, die für die Beurteilung der Reichweite von Fachkräften typisch sind 7,8,10. Alle Daten nach einem Schlaganfall wurden zu einem einzigen Datenpunkt aggregiert, auch wenn es mehrere Tage dauerte, bis genügend Studien durchgeführt wurden. Das Protokoll und das automatisierte, selbstinitiierte System bewerteten erfolgreich die Erfolgsrate pro Kampf, die mittlere Kraft pro Zug und die Züge pro Kampf, die alle eine Empfindlichkeit gegenüber dem Schlag mit unterschiedlicher statistischer Signifikanz zeigten.

Abbildung 2 zeigt zwei neuartige Variablen, die sich aus dem Koloniekäfig-ORT-Setup ergeben: Sitzungsinitiierungen und kumulative Sitzungsdauer. Überraschenderweise hatte der Schlaganfall keinen Einfluss auf die Initiierung der Sitzung. Frauen begannen sowohl vor als auch nach dem Schlaganfall zuverlässig mehr Sitzungen als Männer, veränderten jedoch ihre Rate nach dem Schlaganfall nicht. Umgekehrt verlängerte sich die Verweildauer in der Kammer bei den meisten Ratten, möglicherweise aufgrund der verringerten Erfolgsrate der Kämpfe (was zu einer verringerten Belohnungsrate führte)

Die Initiierung der Sitzung (die eine Wahl zwischen Bereicherung und sozialen Belohnungen im Koloniekäfig und der Nahrungsverstärkung darstellt) und die Dauer der Zeit in der Kammer (im Falle einer konditionierten Platzpräferenz mit dem Wert der Belohnung) könnten ebenfalls als Motivationsindikatoren angesehen werden 24,25,26,27. Zusätzliche motivationsbasierte Messungen wurden einbezogen, wie z. B. "Anstrengung", quantifiziert durch Züge pro Sitzung, Minute28 und Pausen zwischen den Kämpfen29, die in Abbildung 3 zu sehen sind. Diese Variablen wurden durch den Schlaganfall beeinflusst. Wie erwartet verringerte sich die Anzahl der Züge pro Sitzungsminute und die Dauer der Pausen zwischen den Kämpfen. Die Änderungen bei letzterem Maß waren jedoch komplex. Die Verteilung der Kampfpausen schien chaotischer zu werden, einschließlich längerer Pausen, einiger sehr langer Pausen und auch mehr kurzer Pausen. Dies kann auf einen Ausfall der ursprünglichen motorisierten Einheit hindeuten; Wenn ja, könnte es ein leicht messbarer Index dafür sein.

Trotz der kleinen Gruppengröße wurde untersucht, ob eine der gemessenen Variablen Korrelationen mit der Erfolgsrate aufwies, was möglicherweise auf ihre funktionelle Bedeutung hindeutet. Shapiro-Wilk-Tests wurden durchgeführt, um die gleichen Verteilungen der Daten für die Variablen Erfolgsrate, mittlerer Spitzenzug, Kampf pro Minute, kumulative Sitzungsdauer, Pausen zwischen den Kämpfen und Züge pro Kampf zu ermitteln. Der Shapiro-Wilk-Test zeigte, dass die Verteilung einiger Variablen erheblich von der Normalverteilung abwich. Daher wurden Spearmans Rangordnungskorrelationen durchgeführt, um die Beziehung zwischen der Erfolgsrate vor oder nach dem Schlaganfall und den folgenden Variablen zu bestimmen: mittlerer Peak, Zugkampf pro Minute, kumulative Sitzungsdauer, Pausen zwischen den Kämpfen und Züge pro Kampf. Keine Variablen vor dem Hub, außer der mittleren Zugkraft, waren signifikant mit der Erfolgsrate korreliert (siehe Tabelle 1). Nach einem Schlaganfall zeigten die meisten Variablen auch keine signifikante Korrelation mit der Erfolgsrate, mit Ausnahme der mittleren Zugkraft (Tabelle 1).

Schließlich ermöglicht der ORT nicht nur die Analyse des motorischen Verhaltens, sondern auch der zirkadianen Musterung. Abbildung 4 zeigt den Anteil jeder Stunde für jeden Käfig, in dem der ORT belegt war, dargestellt als Durchschnitt über die Ausgangstage und die Tage nach dem Schlaganfall. Die blaue Linie in der Abbildung zeigt die gemittelte Anzahl der im Laufe des Tages getätigten Einträge pro Stunde an. Vor dem Schlaganfall beschäftigten sich die Tiere morgens auf hohem Niveau mit der geschickten Greifaufgabe, wodurch sich ihre Dauer im Laufe des Tages verkürzte. Einige Stunden vor dem Einschalten der Lichter stieg das Engagement entweder wieder an (Weibchen) oder nahm sehr leicht zu (Männchen), bevor es kurz nach dem Einschalten der Lichter abbrach. Diese bimodale zirkadiane Verteilung veränderte sich nach dem Schlaganfall vollständig. Die Tiere beschäftigten sich morgens weniger, und ihre Zeit in der Kammer erreichte später am Tag ihren Höhepunkt. Eine solche Musterung kann den allgemeinen Schlaf und zirkadiane Störungen widerspiegeln, die häufig nach einem Schlaganfall beobachtet werden 30,31,32,33.

Figure 1
Abbildung 1: Messung der typischen Leistungsänderungen in der qualifizierten Reichweite nach einem Schlaganfall mit dem ORT-Verfahren. Die Leistung der qualifizierten Reichweite vor und nach dem Schlaganfall wurde gemessen. Die täglichen Durchschnittswerte pro Tier für die Erfolgsrate pro Kampf, die mittlere Kraft pro Zug und die Anzahl der Züge pro Kampf werden über 5 Tage des Ausgangswerts und einen Tag nach dem Schlaganfall (links) und zwischen einem Durchschnitt des Ausgangswerts und einem Tag nach dem Schlaganfall (nach dem Schlaganfall) mit gemeldeten gepaarten t-Tests angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2: Unterschiedliche selbstinitiierte Sitzungsparameter zeigen unterschiedliche Tendenzen, sich nach einem Schlaganfall zu verändern. Die Messung der Selbstinitiierung für Sitzungen mit qualifiziertem Griffverhalten vor und nach einem Schlaganfall wurde durch das ORT-Verfahren ermöglicht. Die täglichen Durchschnittswerte nach Tieren für Sitzungsbeginne und die kumulative tägliche Sitzungsdauer werden über 5 Tage nach Studienbeginn und einen Tag nach dem Schlaganfall (links) sowie zwischen einem Durchschnitt des Ausgangswerts und einem Tag nach dem Schlaganfall (nach Schlaganfall) mit berichteten gepaarten t-Tests angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 3
Abbildung 3: Motivationsbezogene Variablen verändern sich nach einem Schlaganfall. Es wurden die Leistungsmaße von Sitzungen zum qualifizierten Reichweitenverhalten vor und nach einem Schlaganfall in Bezug auf die Motivation bestimmt. Die täglichen Durchschnittswerte pro Tier für die Pausendauer zwischen den Anfällen und die tägliche Anzahl der Anfälle pro Sitzungsminute werden über 5 Tage nach dem Ausgangswert und einen Tag nach dem Schlaganfall (links) und zwischen dem Durchschnitt des Ausgangswerts und einem Tag nach dem Schlaganfall (nach dem Schlaganfall) mit gemeldeten gepaarten t-Tests angezeigt. Die Pausen zwischen den Kämpfen veränderten sich in Bezug auf diese Tagesdurchschnitte, aber noch auffälliger war, dass sich auch die Verteilung der einzelnen Pausenlängen nach dem Schwimmen auf beiden Seiten des Durchschnitts änderte. Einzelne Pausenlängen werden für alle Tiere gepoolt und als Verteilungen auf einer Log-Achse (ganz rechts) dargestellt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 4
Abbildung 4: Die zirkadiane Musterung der selbstinitiierten Sitzungen ändert sich nach einem Schlaganfall. Es wurden die Maße der zirkadianen Musterung von selbstinitiierten Sitzungen mit qualifiziertem Reichweitenverhalten vor (links) und nach (rechts) Schlaganfall für alle Tiere, Weibchen und Männchen, bestimmt. Diese Daten umfassen alle Eingänge und alle Zeiten der Kammerbelegung pro Käfig, gemittelt über die Tage vor und nach dem Schlaganfall. Die beiden Käfige werden dann erneut gemittelt, um die Gesamtverteilungen anzuzeigen (obere Reihe). Zu den Mustern vor dem Schlaganfall gehörte ein hohes Engagement am Morgen, das im Laufe der Wachphase abnahm und kurz vor der Schlafphase einen neuen Höhepunkt erreichte. Muster nach einem Schlaganfall zeigen, dass die Sitzungsdauer im Laufe des Tages zunimmt und vor der Schlafphase ihren Höhepunkt erreicht. Die Ratten befanden sich in ihrem Stallzimmer auf Rückfahrlicht. Die Einschaltzeit wird grau schattiert dargestellt, um die normale Inaktivitätszeit der Ratte anzuzeigen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Korrelationen
Variablen Vergleichsvariable Spearman
n Vor dem Schlaganfall rs p Nach dem Schlaganfall rs p
Mittlere Zugkraft Erfolgsquote 5 1 0,001 < -0.975 0.005
Pull Bout pro Minute Erfolgsquote 5 0.3 0.624 -0.154 0.805
Kumulative Sitzungsdauer Erfolgsquote 5 -0.1 0.873 0.564 0.322
Pausen zwischen den Kämpfen Erfolgsquote 5 -0.6 0.285 0.205 0.741
Züge pro Kampf Erfolgsquote 5 0.1 0.873 -0.821 0.089

Tabelle 1: Spearman-Korrelationskoeffizienten zwischen Variablen. Spearmans Rangordnungskorrelationen wurden durchgeführt, um die Beziehung zwischen der Erfolgsrate vor oder nach dem Schlaganfall zu bestimmen, und es wurden die folgenden Variablen bestimmt: mittlerer Peak, Zugkampf pro Minute, kumulative Sitzungsdauer, Pausen zwischen den Kämpfen und Züge pro Kampf. Vor der Korrelation wurden Shapiro-Wilk-Tests durchgeführt, um die Erfolgsrate aller Testvariablen gleichmäßig zu verteilen, und zeigten, dass einige Variablen signifikant von der Normalität abwichen. Keine Variablen vor dem Schlag, außer der mittleren Zugkraft, waren sinnvoll mit der Erfolgsrate korreliert. Diese Tabelle zeigt die Ergebnisse der Spearman-Korrelationskoeffizienten (ρ), die bewertet wurden, wenn es einen Zusammenhang zwischen der Erfolgsrate und fünf Testvariablen gab.

Ergänzende Datei 1: Schritte zum Aufbau des ORT. Anleitung zum Drucken und Bauen eines "One Rat-Drehkreuzes". In der Anleitung enthalten sind eine Liste aller benötigten Materialien sowie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung (mit Bildern). Die Datei enthält auch Anweisungen zum Anbringen eines Mikroschalters zur Registrierung von Ein- und Ausgängen sowie die Verkabelung und Programmierung zum Anbringen eines RFID-Lesegeräts. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Codierungsdatei 1: Dazu gehören alle Komponenten, die für den 3D-Druck des "One Rat Turnstile" benötigt werden. Diese Datei kann entweder direkt verwendet oder über die Anweisungen in der Zusatzdatei 1 aufgerufen werden. Alle Komponenten in dieser Datei müssen mit dem mitgelieferten "Lineal"-Stück skaliert werden (siehe Zusatzdatei 1 für weitere Details). Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

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Discussion

Dieses Protokoll hat mehrere Verwendungszwecke. Erstens, und am weitesten gefasst, wurde der ORT mit dem Ziel entwickelt, automatisiertes Verhaltenstraining und Datenerhebung durch ein einzelnes Subjekt im Kontext von sozialem, bereichertem Wohnen zu ermöglichen. Während in dieser Studie die Idee getestet wurde, typische Verhaltensmaße zu sammeln und im Kontext des Schlaganfalls zu vertiefen, kann dies auch für andere Anwendungen und Verhaltensaufgaben getan werden. Auch die in dieser Validierung gesammelten Maßnahmen können bei Bedarf angepasst werden, um alternative Verstärkungspläne, alternative Verhaltensweisen usw. einzubeziehen. Zweitens untersuchte diese Studie die Fähigkeit des Systems, Daten über die Beeinträchtigung der qualifizierten Reichweite nach einem Schlaganfall zu sammeln. Das aktuelle Protokoll wurde zuvor für das Unterrichten und Messen des grundlegenden Hebeldrückens16 validiert. Die aktuellen Daten zeigen, dass es sich um einen validen Ansatz handelt, um Daten zu schlaganfallbedingten motorischen Defiziten zu erheben, und dass sowohl für traditionelle qualifizierte Reichweitenbewertungen typische Messungen als auch neuartige Messungen möglich sind. Bei der Fehlersuche für das ORT-System im Koloniekäfig war eine große Frage, ob die Tiere selbst Verhaltenssitzungen mit ausreichender Häufigkeit selbst initiieren würden und ob sie dies in verschiedenen experimentellen Kontexten, insbesondere nach einem Schlaganfall, tun würden. Es wurde entdeckt, dass alle oder fast alle Tiere ermutigt werden können, ausreichend an einfachen operanten Verfahren teilzunehmen und nun auch an Verhaltenstests nach einem Schlaganfall teilzunehmen. Die Perioden nach dem Schlaganfall erforderten eine gewisse manuelle Formgebung, aber die Tiere kehrten schnell zur Beteiligung an der Verhaltensaufgabe zurück, ohne dass der Versuchsleiter anwesend war.

Bei der Fehlerbehebung wurden mehrere Verfahrenspunkte entdeckt, die die Erfolgswahrscheinlichkeit erhöhen, und diese wurden in das Protokoll integriert. Dazu gehörte die Notwendigkeit, den ORT entsprechend der Rattengröße zu skalieren und sicherzustellen, dass die Tiere ähnlich groß sind und in einem sozialen Kontext aufgezogen werden. Darüber hinaus wurde entdeckt, dass ein einzelner ORT aufgrund der potenziell hohen Konkurrenz um die Kammer am effektivsten für die Unterbringung von 4-6 Ratten ist. Es ist erwähnenswert, dass dieser Wettbewerb im Vergleich zu herkömmlichen Methoden keinen größeren Stress hervorzurufen scheint; Ein früheres Experiment ergab einen reduzierten Cortisolspiegel in der Käfighaltung des Volkes im Gegensatz zu herkömmlichen Verhaltenstests16. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass es bei scheuen Tieren hilfreich ist, das Drehkreuz zu entfernen oder es während der ersten Trainingsphase unverschlossen zu lassen, damit mehrere Ratten die Kammer gemeinsam erkunden können.

Obwohl dieser Ansatz bei der Beurteilung motorischer Defizite nach einem Schlaganfall wirksam ist, ist es wichtig, einige Einschränkungen zu berücksichtigen. Erstens können Tiere nach einem Schlaganfall das Ziehen nicht sofort wieder aufnehmen und erfordern möglicherweise einige Sitzungen mit manueller Formgebung und/oder Köderung. Mit diesem und anderen spezifischen Ansätzen kann die vollständige Automatisierung von Training und Tests schwieriger werden. Dies ist jedoch keine Einschränkung, die nur für die Einrichtung des ORT-Koloniekäfigs gilt, und Tiere in von Versuchsteilnehmern initiierten Verhaltenssitzungen haben oft das gleiche Problem.

Eine weitere Einschränkung ist die Möglichkeit, die Kammern für einen anderen als den vorgesehenen Zweck zu verwenden. Anekdotisch wurden mehrere Fälle beobachtet, in denen Tiere in die Verhaltenskammern eindrangen und eine beträchtliche Zeit darin verbrachten, ohne aktiv an der Verhaltensaufgabe teilzunehmen. Dies geschah gelegentlich bei allen Tieren, vor allem aber bei den Männchen. Dies mag einfach daran gelegen haben, dass der ORT den Tieren ein wenig Privatsphäre bot, wenn sie sich nicht sozial engagieren wollten. Das Hinzufügen von "alleinigen" Räumen zum Koloniekäfig mit anderen ORTs mildert dieses Problem jedoch.

Es wurde auch beobachtet, dass die Tiere gelegentlich bei halbgeöffnetem ORT im Tunnel stehen blieben und dort für eine gewisse Zeit verweilten. Aus diesem Grund ist es am besten, das RFID-Lesegerät in der Nähe der Verhaltenskammer zu haben, damit das Tier erst registriert wird, wenn es vollständig eingedrungen ist. Man könnte spekulieren, dass das Verweilen im ORT genauso angenehm ist wie eine Quetschrutsche. In jedem Fall verweilen die Tiere dort nicht auf eine Weise, die die Datenerfassung verhindern würde, insbesondere wenn alternative ORT-angeschlossene Isolationskammern zur Verfügung stehen.

Eine weitere Einschränkung besteht darin, dass es bei selbstinitiierten Sitzungen schwieriger sein kann, die Zeit der Verhaltenssitzungen oder die Möglichkeiten der Verhaltensreaktion zwischen Einzelpersonen in Gruppen auszugleichen. Diese Einschränkung kann angesichts des Zusammenhangs zwischen kumulativer Trainingszeit und Erholung besonders relevant für Schlaganfallstudien sein. Diese Einschränkung kann jedoch zumindest teilweise behoben werden. Wenn ein Experiment es erfordert, ist es möglich, viele Verhaltensapparate so zu programmieren, dass Sitzungen beendet werden, wenn eine Zieldauer oder eine Zielanzahl von Reaktionen erreicht wird (d.h. durch Beendigung von Belohnungen oder Rückzug des Manipulandum). Diese Lösung geht nicht auf die Tendenz ein, dass Einzelpersonen ihre Ziele nicht erreichen. Aber auch hier gilt: Diese Einschränkung gilt nicht nur für dieses Setup.

Dieses Setup hat auch den Vorteil, dass das Verhaltenstraining oder die Exposition den ganzen Tag über und nicht zu einigen wenigen begrenzten Zeiten stattfinden kann. Dies kann in mehreren Zusammenhängen nützlich sein; Speziell bei Schlaganfällen könnte es eingesetzt werden, um die Dosierungswirkung von verhaltensrehabilitativen Ansätzen zu untersuchen.

Schließlich kann der ORT wahrscheinlich nicht für aversive Verfahren wie soziale Niederlage, erzwungenes Schwimmen, konditionierte Angst usw. verwendet werden. Das ORT erfordert, dass das Verhaltensparadigma appetitiv ist; Andernfalls meiden die Tiere wahrscheinlich einfach die Verhaltenskammern.

Trotz der Einschränkungen bietet dieses Verfahren erhebliche Vorteile gegenüber den derzeit verfügbaren Verhaltensparadigmen für Ratten. Erstens ermöglicht der Aufbau eine kontinuierliche Datenerfassung mit hohem Durchsatz und spart gleichzeitig Zeit für den Experimentator. Obwohl es wichtig ist, die Ausrüstung und die Tiere kontinuierlich zu überwachen, müssen die Versuchsleiter nur für kurze Zeit am Tag anwesend sein. Die Durchführung von Verhaltenssitzungen für 8 Tiere hätte mit dem traditionellen Ansatz 4-10 Stunden tägliche Sitzungen erfordert. Der ORT-Koloniekäfig-Ansatz reduziert diese Zeit nicht nur praktisch auf Null (unter der Annahme, dass ein funktionierendes und automatisiertes Gerät vorhanden ist), sondern ermöglicht auch die Datenerfassung über Wochenenden mit geringem Bedarf an zusätzlicher Anwesenheit; Eine solche kontinuierliche Verfügbarkeit von Verhaltensaktivitäten an Wochenenden erhöht auch die Gesamtbereicherung, die den Tieren zur Verfügung steht.

Das ORT-Colony Cage Protocol bietet sowohl Datenvorteile als auch logistische Vorteile. Es stehen viele abhängige Variablen zur Verfügung, die traditionell nicht möglich sind, einschließlich Tempo, Dauer oder andere Parameter von selbst initiierten Sitzungen, wie sie hier untersucht werden. Zirkadiane Variablen werden oft mit Laufrädern gemessen; Dieses Protokoll ermöglicht es jedoch, sowohl die Musterbildung als auch die Auswahlparameter in anderen Arten von Verhalten zu betrachten. Der ORT könnte sogar verwendet werden, um Koloniekäfige zu verbinden und dem anderen Geschlecht einen visuellen oder olfaktorischen Zugang zu ermöglichen, wodurch es nicht nur möglich ist, die Motivation, sondern auch die zirkadiane Musterung der Partnersuche zu beurteilen. Diese Studie hat mehrere neue abhängige Variablen charakterisiert, die in der Schlaganfallforschung nützlich sein könnten, einschließlich zirkadianer Variablen und initiationsbezogener Variablen, die bei der Erforschung translationaler Fragen im Zusammenhang mit oder im Zusammenhang mit dem Motivationsverlust und der Depression, die nach einem Schlaganfall auftreten können, hilfreich sein können34,35. Obwohl hier nicht angesprochen, sollten andere wichtige schlaganfallrelevante Variablen, wie z.B. qualitative Analysen der Reichweitenkinematik, ebenfalls mit diesem ORT-Koloniekäfigprotokoll über bewegungsaktivierte Kameras leicht adressierbar sein.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Protokolls ist schließlich seine Fähigkeit, den Tieren zu ermöglichen, den größten Teil ihres Lebens in großen, bereicherten und sozialen Umgebungen zu bleiben. Fortschritte im Tierschutz sind in Grundlagenlaboratorien nicht nur aus ethischen, sondern auch aus wissenschaftlichen Gründen wichtig. Tiere, die sich bewegen und Kontakte knüpfen können, sollten als bessere Modelle für Krankheitszustände dienen, die von Natur aus keine Einschränkung oder Entbehrung mit sich bringen. Darüber hinaus bedeutet die autarke Natur der Verhaltenssitzungen in diesem Protokoll, dass Menschen nicht anwesend sein müssen, während Verhaltensdaten gesammelt werden. Die Anwesenheit von Menschen in einem Labor kann die Verhaltensdaten beeinflussen, manchmal unterschiedlich, je nachdem, welcher Mensch ausgebildet ist und wie er mit Tieren umgeht 2,19. Solche unkontrollierten und variablen Auswirkungen auf die Daten können mit dem aktuellen Protokoll minimiert werden.

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Disclosures

Die Autoren haben keine Konflikte offenzulegen.

Acknowledgments

Diese Arbeit wurde teilweise von der Beatrice H. Barrett Stiftung für Forschung zu neurooperanten Beziehungen an der University of North Texas (UNT) finanziert. Wir sind dankbar für den Input und die Unterstützung aller Mitglieder des Neuroplasticity and Repair Laboratory, insbesondere von Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameron Scallon und Hannah McGee.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3D printer  Consult with local makerspace
bolt Boltdepot 1346 6-32 or 8-32 by  0.5"
bolt Boltdepot 1348 6-32 or 8-32 by  0.75"
door hinge XJS (Amazon) 43398-16234 1" cabinet stainless steel door hinge set; Optional (if "perfect hinge" is not printed)
drill Any electric drill works
extension spring Nieko (Amazon) 50456A Choose and adjust spring based on ORT sized and desired tension
granulated sugar
lock nuts Boltdepot 2551 6-32 or 8-32
measuring tape
microcontroller Arduino A000066 Arduino Uno
microswitch Sparkfun KW4-Z5F mini microswitch (SPDT-roller lever)
One Rat Turnstile (ORT) Vulintus Contact company to request quote if not self-assembling
Operant Chambers as desired for behavioral assessment: For this experiment we used automated isometric pull chambers from Vulintus  Vulintus No cat #: contact Vulintus Contact Vulintus for quote
PLA filament  OVERTURE (Amazon) UK-MATTEPLA17511
plexiglass Lesnlok (Amazon) B09P74K7BR clear, 1/8" thickness, Cut to size
plexiglass cutter
python program Python Software Foundation software available on request
RFID reader Priority 1 Design RFIDRW-E-USB With antenna
RFID tag Unified Information Devices UC-1485-10
rod Boltdepot 23632 cut to > 3.5"
Rotary tool Used to bore hole in apparatus and colony caging for ORT; any hardware usable
sand paper HSYMQ (Amazon) TOMPOL-1118-1915-11
socket wrench set Any socket wrench set works
soldering iron
super glue 234790
wire Plusivo (Amazon) EAN0721248989789

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Armshaw, J., Butcher, G., Becker, A. Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits. J. Vis. Exp. (205), e64967, doi:10.3791/64967 (2024).

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