Wir bedanken uns bei Kazuo Nakanishi für seine Hilfe bei der Entwicklung von Bild-TM-Programm für Verhaltensanalyse. Diese Arbeit wurde durch Grant-in-Aid for Exploratory Research (19653081), Grant-in-Aid for Scientific Research (B) (21300121), Grant-in-Aid for Scientific Research auf innovative Bereiche (Comprehensive Brain Science Network) unterstützt ab das Ministerium für Bildung, Wissenschaft, Sport und Kultur Japans, Neuroinformatik Zuschuss aus Japan Center (NIJC) und Zuschüsse von CREST &amp; BIRD von Japan Science and Technology Agency (JST).

1. Geräte-Einstellung <ol><li> Die automatische modifizierten T-Labyrinth Apparat (O&#39;Hara &amp; Co., Tokyo, Japan) ist aus weißem Kunststoff Start-und Landebahnen mit 25-cm hohen Mauern 1 aufgebaut. Das Labyrinth wird in 6 (A1, A2, S1, S2, P1, P2) durch eine Schiebetür (s1, s2, s3, a1, a2, p1, p2) (1), die automatisch nach unten geöffnet werden kann partitioniert. Der Stamm des T wird der Bereich S2 aus (13 x 24 cm) und die Arme der T aufweisen Bereiche A1 und A2 (11,5 x 20,5 cm). Bereiche P1 und P2 enthalten die Verbindungskanäle von dem Arm (Bereich A1 oder A2) bis zum Beginn Kammer (Fläche S1). </li><li> Das Ende jedes Arms ist mit einer Pellet-Spender, der automatisch einen Saccharose-Pellets (20 mg, Formel 5 TUT, TestDiet, Richmond, IN, USA) als Belohnung ausgestattet. Das Pellet Aufnahme durch die Maus von der Infrarot-Sensor erfasst und automatisch von einem Computer aufgezeichnet. </li><li> Die Charge Coupled Device (CCD)-Kamera oberhalb der Vorrichtung angebracht, um die Maus und # überwachenx2019; Verhalten, und die Bilder von der Vorrichtung und Maus durch den Computer erfasst. </li><li> Platzieren Sie den T-Labyrinth Apparat in einem schalldichten Raum (170 x 210 x 200 cm, O&#39;Hara &amp; Co., Tokyo, Japan) wie möglich. Die Vorrichtung wird durch Leuchtstofflampen bei 100 Lux in unserem Labor beleuchtet. Die Lichtintensität kann geringer sein als dieser Konstantlichtwert sondern auf einem konstanten Niveau während aller Experimente durchgeführt. </li></ol> 2. Tierische Vorbereitung <ol><li> Haus etwa zwei bis vier Mäuse pro Käfig in einem temperierten Raum (23 ± 2 ° C) mit einer 12-h Licht / Dunkel-Zyklus (Licht an um 07.00 Uhr), nach Anleitung und Protokolle, die von lokalen Animal Care etabliert und Verwenden Ausschuss. </li><li> Übertragen Sie alle Käfige mit Mäusen in den schalldichten Raum aus dem Gehäuse Zimmer mindestens 30 min vor der ersten Verhandlung beginnt. </li><li> Alle Experimente sollten immer im selben Zeitraum (z. B. 9:00 Uhr bis 06.00 Uhr) durchgeführt werden. Während des Tests PERIOD, sollten die Probanden aus jedem Genotyp oder einer experimentellen Bedingung in Gegengewichtsstapler um zu testen, da es eine mögliche Wirkung von dem Zeitpunkt an einem Tag an der Erfüllung der Aufgabe sein könnte. </li></ol> 3. Lebensmittel Einschränkung <ol><li> Bis zum Beginn des Versuchs, den freien Zugang zu Standard-Pellet-Futter und Wasser zu Mäusen. </li><li> Ab 1 Woche vor dem Pre-Trainings, Mäuse täglich wiegen und füttern sie mit Standard-Pellet-Chow zu 80% bis 85% ihres frei-Fütterung Körpergewicht während des gesamten Experimentes aufrecht zu erhalten. </li><li> Geben Sie täglich mit acht Saccharose Pellets pro Maus zusätzlich zur Standard-Pellet-Chow in ihrem eigenen Käfig, um zu den Saccharose-Pellets bis zum Beginn der Pre-Trainings gewöhnen. </li></ol> 4. Gewöhnung an der Vorrichtung und vor dem Training <ol><li> Ort six Saccharose Pellets pro Maus in die Mitte eines jeden der sechs Kammern der Vorrichtung, und Hinterlegung ein Pellet in jedem Fach der Futterspender. </li><li> Legen Sie alle Mäuse in einem Käfig in das Gerät und lassen Sie sie frei erkunden die Vorrichtung mit allen offenen Türen für 30 min. </li><li> Ab dem 1. Tag nach der Gewöhnung, werden Mäuse täglich vor dem Training ausgesetzt. Mit all die Türen geschlossen und das Pellet hinterlegt in der Lebensmittel-Fach, Ort Maus in den Bereich A1. Wenn die Maus verbraucht das Pellet oder 5 min verstreichen, übertragen Sie die Maus auf A2 und beginnt vor dem Training wieder. Diese Ausbildung wird fünf Mal am Tag wiederholt und fortgesetzt, bis die Mäuse mehr als 80% der Pellets verbrauchen. </li><li> Nach der Vor-Schulungen abgeschlossen sind, werden die Mäuse entweder zu einem Wechsel gezwungen Aufgabe oder Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe unterzogen. </li></ol> 5. Erzwungener Wechsel Aufgabe <ol><li> In der erzwungenen Wechsel Aufgabe besteht jeder Versuch einer erzwungenen Wahl Lauf folgengefolgt von einer freien Wahl laufen lassen. </li><li> Führen Sie die Anwendung Programm (Image TM) für den Beginn der Aufgabe, und legen Sie eine Maus in die Startbox (Bereich S1). </li><li> Klicken Sie auf die Schaltfläche Start, und ein Zwangs-Wahl laufen beginnt. In diesem Lauf werden die Türen der Startbox (Tür S2) und der beiden Bereiche A1 (Tür A1) oder A2 (Tür A2) geöffnet, und ein Saccharose-Pellet wird automatisch auf die Lebensmittel-Tray der Bereich mit offener Tür geliefert . Die Maus ist erlaubt, das Gebiet zu betreten und das Pellet zu konsumieren. Wenn die Maus hat das Pellet gegessen, wird die Tür in der Nähe des Lebensmittel-Fach des Armes, dass die Maus aktuell bleibt (entweder Tür P1 oder P2) eröffnet. Dann nähert sich die Maus die Tür (entweder S1 oder S3) benachbarten Feld Start und entweder die Tür P1 oder P2 wird geschlossen und die Tür S1 (oder S3) geöffnet, so dass die Maus an den Start Box zurückkehren. Wenn die Maus nicht, um das Pellet in 30 Sekunden essen, wird die Antwort als eine &quot;Auslassung Fehler&quot; aufgezeichnet. Dann wird das Pellet automatisch aus dem Tablett entfernt und ter Tür des Armes, dass die Mäuse (entweder P1 oder P2) blieben geöffnet, und dann kann die Maus an den Start Box zurückkehren. </li><li> Nach der erzwungenen Wahl laufen lassen, die freie Wahl-Lauf beginnt automatisch. Die Tür s2 und beide Türen a1 und a2 werden geöffnet. Die Maus wird erlaubt, zwischen den beiden Teilen zu wählen. Wenn die Maus tritt in den anderen Arm, dass sie gezwungen war, in der Zwangs-Wahl ausführen möchten, wird seine Antwort als &quot;richtig&quot; sein und die Maus erhält einen Saccharose-Pellets. Wenn die Maus nicht, um das Pellet in 30 Sekunden essen, wird die Antwort als eine &quot;Auslassung Fehler&quot; aufgezeichnet, und das Pellet wird automatisch aus dem Tablett entfernt. Wenn die Maus geht auf den gleichen Arm wie die besucht in der Zwangs-Choice-Aufgabe, wird die Maus in den Bereich für 10 Sekunden als Strafe (&quot;Error&quot;-Antwort) beschränkt. Dann werden die Türen von P1 (oder S1) und P2 (oder S3) geöffnet und kann die Maus an den Start Box zurückkehren. </li><li> Eine Maus wird an 10 aufeinander folgenden Studien in einer Sitzung pro unterzogenTag (Cutoff-Zeit, 50 min). Kontrollmäuse werden ausgebildet, um eine Gruppe täglich durchschnittlich 80% korrekte Antwort in einer Sitzung zu erreichen. Die Gruppe durchschnittlich richtige Antwort wird durch Mittelung der% korrekter Antworten jeder Maus in einer Sitzung in jeder Gruppe berechnet. </li><li> Nach Kontrolle und / oder experimentelle Mäuse auf das Kriterium geschult sind, können Sie weiter zu testen, die Mäuse in der verzögerten Wechsel Aufgabe durch Einfügen von 3 -, 10 -, 30 - oder 60-S Verzögerungen zwischen dem Zwangs-Wahl und der freien Wahl ausgeführt wird. </li><li> Nach jeder Sitzung geben die Mäuse zu ihrem eigenen Käfig, und reinigen Sie das Gerät mit super unterchlorige Wasser (pH 6-7), um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu verhindern. </li></ol> 6. Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe <ol><li> In der Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe wird jede Maus eine freie Wahl Lauf von 10 oder 20 Versuche gegeben. Eine Saccharose Pellet wird immer auf den Tablett nach einem der Arme, nämlich die Zielarm geliefert. Mäuse müssen lernen, das Ziel Arm in Kraft. Die Lage des ZielesArm ist unveränderlich über Studien und Sitzungen, und wird über Steuer-und Versuchsmäusen ausgeglichen. </li><li> Führen Sie die Anwendung Programm (Image TM) für den Beginn der Aufgabe, und legen Sie eine Maus in die Startbox (Bereich S1). </li><li> Klicken Sie auf die Schaltfläche Start, und eine freie Wahl zu laufen beginnt. In dieser Sicht sind die Tür S2 und beide Türen A1 und A2 geöffnet, und ein Pellet Spender liefert automatisch ein Pellet zum Essen Tablett mit dem Ziel Arm. Die Maus wird erlaubt, sich frei zwischen den linken und rechten Arme wählen. Wenn die Maus das Ziel Arm betritt, wird es als eine richtige Antwort. Wenn die Maus frisst den Pellet-oder 30 Sekunden verstreichen, Tür-P1 (oder P2) geöffnet wird. Wenn die Maus in die Startbox nähert, indem sie durch den Bereich P1 (oder P2), wird Tür S1 (oder S3), so dass die Maus an den Anfang zurückkehren Feld eröffnet. </li><li> Eine Maus wird in der Regel 10 bis 20 aufeinanderfolgenden Durchläufen in einer Sitzung pro Tag (Grenzzeit, 50 min) unterzogen. Kontrollmäuse werden täglich zu einer Gruppe durchschnittlich 80% erreichen corr geschultect Reaktion in einer Sitzung. Die Gruppe durchschnittlich richtige Antwort wird durch Mittelung der% korrekter Antworten jeder Maus in einer Sitzung in jeder Gruppe berechnet. </li><li> Nach Mäusen das Kriterium zu erreichen, können Sie zusätzliche Sitzungen zu den Mäusen entweder geben die Retention Speicher und Umlernen durch Einfügen einer Verzögerung von mehreren Wochen zwischen den Sitzungen zu bewerten oder zu Verhaltensänderungen Flexibilität, indem sie den Lohn in die entgegengesetzte beurteilen, bisher ohne Köder Arm (dh Umkehrung Lernen), wie nötig. </li><li> Nach jeder Sitzung geben die Mäuse zu ihrem eigenen Käfig, und reinigen Sie das Gerät mit super unterchlorige Wasser (pH 6-7), um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu verhindern. </li></ol> 7. Bildanalyse <ol><li> Verhalten im T-Labyrinth Vorrichtung werden durch eine Videokamera an einen Computer angeschlossen und das Bild wird in einem TIFF-Format gespeichert aufgezeichnet. Die Anwendung zur Erfassung und Analyse der Verhaltensdaten (Bild TM) verwendet, basiert auf der Public Domain Image J-Programm (entwickelt von der BasisWayne Rasband am National Institute of Mental Health und unter <a hef="http://rsb.info.nih.gov/ij/">http://rsb.info.nih.gov/ij/</a> ), die von Tsuyoshi Miyakawa (verfügbar über O&#39;Hara &amp; Co., Tokyo, Japan) geändert wurde. </li><li> Das Bild TM-Programm generiert automatisch die Text-Dateien für Prozentsatz der richtigen Antwort, Latenz (sec), um eine Sitzung beenden, zurückgelegte Strecke während der Sitzung, und die Zahl der Unterlassung Fehler in der Sitzung. Außerdem werden die Trace-Bilder von einer Maus, rohe Positionsdaten und rohe Response-Daten (richtig, Unterlassung oder Fehler) in jedem Durchlauf erzeugt und gespeichert. </li></ol> 8. Die statistische Analyse Analysieren Sie jede Verhaltensdaten von Zwei-Wege (experimentelle Bedingung (zB Genotyp) X Session oder experimentellen Bedingung x DELAY) für wiederholte Messungen der Varianz. 9. Repräsentative Ergebnisse Ein Beispiel für T-Labyrinth Leistung von α-CaMKII + / - male Mäuse und ihre Wildtyp-Geschwister-Steuerung (C57BL/6J-Hintergrund) (11-18 Wochen alt, n = 10 pro Gruppe für erzwungene Wechsel-oder Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe) ist in den Abbildungen 2-4 dargestellt. Da α-CaMKII + / - Mäuse zeigen ein hohes Maß an Aggression gegenüber Käfig Kumpels 2,3, sowohl die Mutanten und Kontroll-Mäuse wurden einzeln in einem Käfig aus Kunststoff (22,7 x 32,3 x 12,7 cm) nach dem Absetzen untergebracht. Die Experimente wurden von der Institutional Animal Care und Use Committee von Fujita Health der Universität zugelassen. Bei der erzwungenen Wechsel Aufgabe wird Kontrollmäuse zunehmend lernen, richtige Entscheidungen zu treffen, und können in der Regel erreicht das Kriterium einer mittleren 80% korrekte Antwort in etwa 1 bis 2 Wochen (Abbildung 2A). Im Vergleich zu den Kontroll-Mäusen, α-CaMKII + / - Mäuse zeigten eine signifikant niedrigere Prozentsatz der richtigen Antworten (Genotyp: F (1,18) = 29,04, p &lt;0,0001) und kürzere Latenzzeiten (Genotyp: F (1,18) = 8,88 , p = 0,008; GENOTYP X Session: F (9162) = 2,24, p = 0,0218) und reiste eine kürzere distance (Genotyp: F (1,18) = 8,67, p = 0,0086; GENOTYP X Session: F (9162) = 3,19, p = 0,0014) als Kontroll-Mäusen (Abbildung 2A, B und C). Kein signifikanter Effekt von Genotyp wurde in Auslassungsfehler (2D) gefunden. Auch in der verzögerten Wechsel Aufgabe, die richtige Wahl Prozentsätze der α-CaMKII + / - Mäuse waren signifikant niedriger als die von Wildtyp-Mäusen zu jedem Verzögerungszeit (Genotyp: F (1,18) = 38,781, p &lt;0,0001; DELAY : F (3,54) = 8,074, p = 0,0002; Genotyp x DELAY: F (3,54) = 0,223, p = 0,88; Abbildung 3). Diese Ergebnisse zeigen, dass die Mutanten die Beeinträchtigung von Leistung angezeigt im Vergleich zu Mäusen steuern, obwohl die mutierten Mäuse konnten die Aufgabe schneller als die Kontrollen durchzuführen, was darauf hindeutet, dass α-CaMKII-Mangel einen Arbeitsspeicher Defizit induziert. In der Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe, die richtige Wahl Prozentsätze des α-CaMKII + / - Mutanten schrittweise über mehrere Sitzungen hinweg, ähnlich wie bei Mäusen (Abbildung 4A) steuern erhöht. Auch wurde, wenn ein 1-Monats-Verzögerung zwischen den Sitzungen eingefügtEs gab keine signifikanten Unterschiede in der prozentualen korrekte zwischen den Mutanten und Kontroll-Mäusen. Wie in der erzwungenen Wechsel Aufgabe, α-CaMKII + / - Mutanten zeigten eine signifikant kürzere Latenzzeit, um eine Sitzung abzuschließen (Genotyp: F (1,18) = 12.12, p = 0,0027) und kürzeren Abstand in der Vorrichtung während einer Sitzung Weg (GENOTYP : F (1,18) = 25,08, p &lt;0,0001; GENOTYP X Session: F (15270) = 2,83, p = 0,0004) als Kontroll-Mäusen über die Trainingseinheiten (Abbildung 4B und C). Diese Daten zeigen, dass α-CaMKII Mangel Dosis keinen Einfluss auf Referenz-Speicher, wie von dieser Aufgabe zu beurteilen. In den Umkehr-Learning-Sessions, jedoch α-CaMKII + / - Mutanten zeigten eine signifikant niedrigere Prozentsatz der richtigen Antworten (Genotyp: F (1,18) = 10,92, p = 0,0039; GENOTYP X Session: F (5,90) = 5,54, p = 0,0002; Abbildung 4A) und hatte mehr Auslassungsfehler (Genotyp: F (1,18) = 17,12, p = 0,0006; 4D) als Kontroll-Mäusen. Diese Befunde legen nahe, dass α-CaMKII + / - Mausmutanten gibt es Verhaltens-Flexibilität reduziert. &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/3300/3300fig1.jpg" alt="1" /> 1. (A) T-Labyrinth Vorrichtung zum Wechsel gezwungen und links-rechts Diskriminationsaufgaben. Die Figur ist aus Takao et al. (2008) zitiert. (B) Das Bild wurde durch eine CCD-Kamera über dem Gerät montiert erfasst. Die T-Labyrinth wird in 6 (A1, A2, S1, S2, P1, P2) durch eine Schiebetür (s1, s2, s3, a1, a2, p1, p2) verteilt. (C)-Konfiguration und Ausrichtung der Vorrichtung und Hinweise außerhalb des Irrgartens in einem schalldichten Raum. Zwei Apparate konfrontiert sind in die gleiche Richtung gesetzt in Richtung einer Wand in einem schalldichten Raum und Objekte, wie eine Tür des Zimmers, um Leuchtstoffröhren an der Decke, Wänden des Raumes, CCD-Kameras der Geräte und Racks unterzubringen Maus Käfige gesetzt sind. <img src="/files/ftp_upload/3300/3300fig2.jpg" alt="2" /> Abbildung 2. T-Labyrinth Wechsel Aufgabe gezwungen. Die Mäuse erhielten täglich 10 Versuche pro session. Daten von (A) Prozentsatz der richtigen Antworten, (B) Latenz (sec), (C) zurückgelegte Strecke (in cm), und (D) Anzahl der Auslassungsfehler als Mittelwerte mit Standardfehler für jeden Block von zwei Sitzungen vertreten und waren analysiert durch eine Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen. α-CaMKII + / - Mäuse zeigten einen geringeren Prozentsatz der richtigen Antworten (p &lt;0,0001) und eine kürzere Latenzzeit (p = 0,008), und reisten eine kürzere Distanz (p = 0,0086) als Kontroll-Mäuse über mehrere Sitzungen hinweg. <img src="/files/ftp_upload/3300/3300fig3.jpg" alt="Abbildung 3" /> Abbildung 3. T-Labyrinth gezwungen Wechsel Aufgabe mit Verzögerungen von 3, 10, 30 und 60 sek. Etwa 24 h nach der letzten Trainingseinheit wurden die Mäuse zu fünf Sitzungen Verzögerung unterzogen. Der Prozentsatz der richtigen Antworten für jede Verzögerung wird als Mittelwerte mit Standardfehler dargestellt, und von einem Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert. α-CaMKII + / - Mäuse zeigten einen geringeren Prozentsatz der richtigen Antworten als Kontroll-Mäusen bei einer VerzögerungZeit (p &lt;0,0001). <img src="/files/ftp_upload/3300/3300fig4.jpg" alt="Abbildung 4" /> Abbildung 4. T-Labyrinth Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe. Die Mäuse erhielten täglich 10 oder 20 Versuche in einer Sitzung. Daten von (A) Prozentsatz der richtigen Antworten, (B) Latenz (sec), (C) zurückgelegte Strecke (in cm), und (D) Anzahl der Unterlassung Fehler werden als Mittelwerte mit Standardfehler für jeden Block von 20 Studien dargestellt, die wurden durch eine Zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert. Mutanten und Kontroll-Mäusen - In den ersten Trainingseinheiten und den Sitzungen Umlernen 1 Monat nach der letzten Trainingseinheit, hat der Prozentsatz der richtigen Antworten nicht signifikant zwischen α-CaMKII + / abweichen. Mutierte Mäuse zeigten jedoch eine deutlich geringere Prozentsatz der richtigen Antworten als Kontroll-Mäusen während der Umkehr Lerneinheiten (p = 0,0039).

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F., Takao, K., Komada, M., Tanda, K., Suzuki, A., Ishibashi, T., Baba, H., Isa, T., Shigemoto, R., Ono, K., Miyakawa, T., Ikenaka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mice+with+altered+myelin+proteolipid+protein+gene+expression+display+cognitive+deficits+accompanied+by+abnormal+neuron-glia+interactions+and+decreased+conduction+velocities.">Mice with altered myelin proteolipid protein gene expression display cognitive deficits accompanied by abnormal neuron-glia interactions and decreased conduction velocities.</a> J. Neurosci. 29, 8363-8371 (2009).</li><li>Sagata, N., Iwaki, A., Aramaki, T., Takao, K., Kura, S., Tsuzuki, T., Kawakami, R., Ito, I., Kitamura, T., Sugiyama, H., Miyakawa, T., Fukumaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+behavioural+study+of+GluR4+knockout+mice:+implication+in+cognitive+function.">Comprehensive behavioural study of GluR4 knockout mice: implication in cognitive function.</a> Genes. Brain Behav. 9, 899-909 (2010).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Erzwungener Wechsel-und Links-Rechts-Diskriminierung Aufgaben mit Hilfe des T-Labyrinth liegen überwiegend an Arbeits-und Referenz-Speicher zu bewerten bzw. 4,5 bei Nagern verwendet. In T-Labyrinth Aufgaben, ist es bekannt, dass Nagetiere können unterschiedliche Strategien verwenden, um die Aufgaben, die auf räumliche und nicht-räumlichen Informationen basieren, wie zum Beispiel Hinweise außerhalb des Irrgartens, Konfiguration der Zimmer Cues, Ausrichtung des Labyrinths, und so weiter durchführen 6,7,8. Orientierung des Labyrinths in einem Raum und seine Stabilität, Abwesenheit oder Anwesenheit von polarisierenden Cues im Raum, und die Fähigkeit von Nagetieren auf Hinweise in den Raum sehen, kann sich auf Strategien. So muss in der Forschung Konfiguration und Ausrichtung von Apparaten und Cues in einem Zimmer in ein Experiment und eine Interpretation von Verhaltensdaten zu betrachten. In unserem Labor stellen wir zwei Geräte in die gleiche Richtung auf eine Wand in einem schalldichten Raum und Set-Objekte, wie eine Tür des Zimmers, Leuchtstoffröhren an der Decke, Wänden des Raumes, CCD-Kameras vondie Vorrichtungen und Gestellen zu Mäusekäfige unterzubringen, die als extra-Labyrinth räumliche Cues für Mäuse (siehe Abbildung 1C) dienen kann. In vielen Fällen haben sich die T-Labyrinth-Tests wurde manuell durch einen menschlichen Experimentator wie folgt durchgeführt: In jedem Versuch legt der Experimentator einen Saccharose-Pellets auf Tablett, und öffnet die Türen Guillotine des Gerätes, für den Test zu starten. Wenn dann eine Maus entweder der Arme eintritt, schließt der Experimentator die Türen, die Datensätze Mausverhaltens und überträgt die Maus von dem Arm der Startbox von Hand. Die möglichen Störvariablen der Umgang mit der Interaktion mit Maus Genotyp oder einer experimentellen Bedingungen kann sich auf T-Labyrinth Leistung. Während des vergangenen Jahrzehnts hat sich die modifizierten T-Labyrinth-Test für einen ständigen Wechsel Aufgabe, die nicht die manuelle Übertragung der Gegenstand aus dem Ziel Arm zurück in die Startbox benutzt worden. 9-11 Selbst wenn das Gerät, Prüfprotokolle und Viele Umgebungsvariablen werden kräftig gleichgesetzt, standardized Verhaltenstests nicht immer zu ähnlichen Ergebnissen in den verschiedenen Laboratorien 12,13. Spezifische Experimentatoren der Durchführung des Tests möglicherweise einzigartig für jedes Labor und kann auch Einfluss auf das Verhalten von Mäusen. Darüber hinaus ist eine menschliche Experimentator in der Regel geeignet, Fehler, wie Verlegen eines Saccharose-Pellets, Öffnen oder Schließen von anderen Türen, sowie Fehler bei der Verfolgung der Versuch Nummer und Zeitmessung zu machen. Um den Einfluss von Störvariablen und dem Auftreten von menschlichen Fehlern zu verringern, haben wir entwickelt und verwendet die automatisierte T-Labyrinth Vorrichtung von einem Video-Tracking-System mit dem Bild TM-Programm gesteuert wird. Die verbesserte T-Labyrinth Gerät hat auch Vorteile, die uns zu Mikrodialyse, Elektrophysiologie und Optogenetik Techniken während T-Labyrinth Leistung verwenden, weil die Türen ausgelegt sind, gehen nach unten in den Boden zu ermöglichen. Somit ist die automatisierte Vorrichtung ein nützliches Werkzeug zum Studium der Neurobiologie der Arbeits und Referenzelektroden Speicher in Nagetieren zu erleichtern. Um die automatische Ausführung von aufeinander folgenden und einer Reihe von Studien in einer Sitzung zu ermöglichen, haben unsere Protokolle einige potenzielle Nachteile. Zum Beispiel, in erzwungenen Wechsel Aufgabe, die Zeit für die Mäuse um zurück zu S1 von A1 oder A2 könnte möglicherweise ihre Leistung beeinträchtigen. Es kann kein ernsthaftes Problem sein, obwohl, da bleiben P1 oder P2 Gebiet selbst eine räumliche Cue und einem langen oder kurzen Aufenthalt in beiden Bereichen in einer Zwangs-Choice-Lauf nicht ändern können einen Speicher geladen werden können. Ein weiteres mögliches Problem ist, dass Duftspur von den Mäusen und nicht aus räumlichen Arbeitsspeicher verwendet werden könnte. Doch nach einigen Versuchen als könnte Duftspuren mehrfach überschrieben und würde schwierig werden, als Hinweise genutzt werden. Auch im linken Licht Diskriminierung Aufgabe kann Duftspuren als olfaktorischen Signale für die Mäuse, um den Ort einer Belohnung in aufeinander folgenden Studien finden dienen. Die Signale könnten Lernen und Gedächtnis Prozess über die Studien hinweg beeinflussen in einer Sitzung, dh potenziell ein Problem sein. JedochMäuse können nicht die Duftspur Strategie in der allerersten Versuch in einer Sitzung und damit die Leistungen der ersten Versuche würden als Index, die frei von einer möglichen Nutzung der Duftspur Strategie dienen. Wie in den repräsentativen Ergebnissen gezeigt, die richtigen Antworten Prozent der Kontrolle C57BL/6J-Mäuse schrittweise über mehrere Sitzungen hinweg in beiden Aufgaben zugenommen. Die Ergebnisse bestätigen, dass C57BL/6J-Mäuse können lernen, die richtigen Entscheidungen in der modifizierten automatischen T-Labyrinth zu machen. In dieser Studie blieben die Mäuse bei rund 80% richtige Entscheidungen und nicht mehr selbst nach umfangreichen Schulungen (siehe Abbildung 2A). Anbetracht dessen, dass sie zeigt einige Unterlassung Irrlehren über die Schulungen zu halten, kann die Motivation nicht so hoch sein für die Mäuse als höheres Leistungsniveau zu erreichen. In der erzwungenen Wechsel Aufgabe, α-CaMKII + / - Mäuse zeigten einen geringeren Prozentsatz der richtigen Antworten als Kontroll-Mäusen. So zeigten die mutierten Mäuse eingeschränkter Leistungsfähigkeit im Vergleich zu den Kontroll-Mäusen in diesem TAsk. Dieses Ergebnis ist konsistent mit den bisherigen Erkenntnissen in der Acht-Arm Radial-Labyrinth-Test 2,14 erreicht, was ein weiterer Beweis dafür, dass α-CaMKII-Mangel die Defizite im Arbeitsgedächtnis induziert und dass die erzwungene Wechsel Aufgabe in der automatisierten T-Labyrinth Apparat genau erkennt Arbeitsgedächtnisses Defizite von den mutierten Mäusen. In der Links-Rechts-Diskriminierung Aufgabe, zeigen die Ergebnisse, dass α-CaMKII Mangel Dosis keinen Einfluss auf Referenz-Speicher. Wie in den Ergebnissen der Umkehr-Learning-Sessions jedoch gezeigt, kann α-CaMKII Mangel reduzieren Verhaltensflexibilität. Die mutierten Mäuse auch mehr angezeigt Auslassungsfehler als Kontroll-Mäusen während der Umkehr Lerneinheiten. Die Erhöhung der Anzahl der Auslassungsfehler könnte die Möglichkeit zu lernen welcher Arm mit der Belohnung verbunden. Daher könnte die verzögerte Lernen Erwerbs aufgrund der Zunahme der Zahl der Auslassungsfehler während der ersten Sessions, aber nicht beeinträchtigt Umkehr lverdienen. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Mutanten durch die Änderung der Regeln, die Fehler der Auslassung zu induzieren und stören die exekutive Funktion könnte verwechselt werden könnten. So einen vernünftigen Schluss zu ziehen, sollte Auslassungsfehler sowie richtige Wahl Prozentsatz untersucht werden. Das Bild TM Programm generiert die zusätzlichen Ergebnisse für die Latenz und die zurückgelegte Strecke, um eine Sitzung zu absolvieren als der Prozentsatz der richtigen Antwort und der Anzahl der Unterlassung Fehler. Die Unterschiede in der Latenz und die zurückgelegte Strecke, um eine Sitzung beenden kann als ein Unterschied in der Bewegungsaktivität Ebene, impulsive Neigung zur Wahl der Arme, Motivation, um die Aufgabe auszuführen, Gewöhnung Ebene der Aufgabe, unterschiedliche Learning-Strategie und usw. über das interpretiert werden repräsentative Ergebnisse, α-CaMKII + / - Mäusen zeigten kürzere Latenzzeit und kürzere Strecke als die der Kontrolle fuhren. In der Tat, α CaMKII + / - Mäuse zeigten eine hyperlocomotor Aktivität im Vergleich zu ter kontrolliert Mäuse 3, wobei dieser Phänotyp könnte die Unterschiede in den Indizes zugrunde liegen. In unserem Labor haben wir mehr als 36 Stämme von gentechnisch veränderten Mäusen und Wildtyp-Mäusen der Kontrollgruppe in einem T-Labyrinth-Test unter Verwendung des automatisierten Vorrichtung, um die Beziehung zwischen Genen, Gehirn und Verhalten aufzuklären 15,16 bewertet. Wir haben eine große Menge von Rohdaten von mehr als 1200 Mäusen erhalten, und haben berichtet, die Daten für den T-Labyrinth Leistung in mehrere Stämme von mutierten Mäusen 3,16-22. Die Daten der Stämme bereits in der Forschungs-Artikel veröffentlicht werden, in der &quot;Mouse Verhaltensphänotyp Database&quot; als einer öffentlichen Datenbank (: URL enthalten <a href="http://www.mouse-phenotype.org/" target="_blank">http://www.mouse-phenotype.org/~~V</a> ). Einige der Studien zeigten, dass Mäuse mit mutierten DTNBP1 1, Nrd1 20 oder 21 Gene Plp1 Arbeitsgedächtnisses Defizite zeigen. Somit den standardisierten Protokoll für die T-Labyrinth Aufgaben mit der automatisiertenGerät eignet sich zum Nachweis genetischen Effekten auf Memory-Funktion zwischen Mutante und Wildtyp-Mäusen der Kontrollgruppe. Die Verhaltens-Testprotokolle müssen standardisiert sein, repliziert, und die Ergebnisse verglichen in Laboratorien. Die verbesserte T-Labyrinth Apparat führt zur Automatisierung von Testverfahren, die zur Standardisierung von Protokollen über Laboratorien beitragen können. Wie in diesem Video Artikel dargestellt, kann die aktuelle Version der Vorrichtung und Programm ermöglichen es uns, schwarz oder agouti Mäuse zu testen, aber nicht Albino-Mäusen. Nun sind wir Herstellung eines modifizierten Version des Systems zu ermöglichen, Albino-Mäuse getestet werden. Das System hat einen Vorteil, dass in vivo Mikrodialyse in vivo Elektrophysiologie und Optogenetik Experimente während T-Labyrinth Tests können durchgeführt werden, da die Türen ausgelegt sind, gehen unter dem Boden. Zum Beispiel kann einige Forscher versucht, die elektrophysiologischen Eigenschaften von Neuronen im Hippocampus bei der Auswahl der Arme zu untersuchenobwohl einige Verbesserungen der Apparatur ist erforderlich, um elektrische Störungen aus den Türen und Pellet-Entfernungs-Mechanismus Aktoren zu minimieren. Zusammengenommen gezwungen T-Labyrinth Wechsel und Links-Rechts-Diskriminierung Aufgaben unter Verwendung der modifizierten automatische Vorrichtung sind nützlich für die Beurteilung Arbeits und Referenzelektroden Speicher und Verhaltensflexibilität in Mäusen.

t-maze forced alternation and left-right discrimination tasks for assessing working and reference memory in mice

Erzwungener Wechsel-und Links-Rechts-Diskriminierung Aufgaben mit Hilfe des T-Labyrinth sind viel benutzt worden, um Arbeits-und Referenz-Speicher zu bewerten, bzw. bei Nagern. In unserem Labor haben wir die zwei Arten von Speicher in mehr als 30 Stämme von gentechnisch veränderten Mäusen mit der automatisierten Version dieses Gerät ausgewertet. Hier präsentieren wir die modifizierten T-Labyrinth Gerät von einem Computer mit einem Video-Tracking-System und unsere Protokolle in einem Film-Format betrieben. Die T-Labyrinth Vorrichtung besteht aus Bahnen durch Schiebetüren, die automatisch öffnen kann, nach unten, die jeweils mit einem Start-Box, einen T-förmigen Bahn, zwei Kästen mit automatischer Pellet Spender an einer Seite der Box, und zwei L-förmigen Gassen partitionierten . Jede L-förmige Gasse ist mit dem Start-Box angeschlossen, so dass Mäuse an den Start-Box, die die Auswirkungen der Experimentator Handhabe schließt auf Maus Verhalten zurückkehren können. Diese Vorrichtung hat auch den Vorteil, dass in vivo-Mikrodialyse, in vivo Elektrophysiologie und Optogenetik techniques kann während der T-Labyrinth Leistung durchgeführt werden, weil die Türen ausgelegt sind, gehen nach unten in den Boden. In diesem Film Artikel beschreiben wir T-Labyrinth Aufgaben in einem automatisierten Gerät und die T-Labyrinth Leistung von α-CaMKII + / - Mäusen, die berichtet, um zu zeigen, Arbeitsspeicher Defizite in der Acht-Arm Radial-Labyrinth Aufgabe werden. Unsere Daten zeigten, dass α-CaMKII + / - Mäuse einen Arbeitsspeicher Defizit, aber keine Beeinträchtigung der Referenzspeicher zeigte, und stehen im Einklang mit früheren Befunden mit dem Acht-Arm Radial-Labyrinth Aufgabe, die die Gültigkeit unseres Protokoll unterstützt. Darüber hinaus zeigen unsere Daten, dass Mutanten zu Umkehr Lerndefizite aufweisen, tendenziell, was darauf hindeutet, dass α-CaMKII-Mangel reduziert Verhaltensflexibilität verursacht. Somit ist die T-Maze-Test unter Verwendung der modifizierten automatische Vorrichtung für eine Beurteilung Arbeits und Referenzelektroden Speicher und Verhaltensflexibilität in Mäusen.

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T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Dieser Artikel stellt das Protokoll von T-Labyrinth-Tests unter Verwendung eines modifizierten automatisierte Vorrichtung zur Beurteilung der Lern-und Gedächtnis-Funktionen bei Mäusen.

T-Labyrinth Erzwungener Wechsel und die Links-Rechts-Discrimination Aufgaben für die Beurteilung der Arbeitsbedingungen und Referenz-Gedächtnis bei Mäusen

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

t-maze-forced-alternation-left-right-discrimination-tasks-for

Research

JoVE Journal

Neuroscience

39.5K Aufrufe.  Fujita Health University. Dieser Artikel stellt das Protokoll von T-Labyrinth-Tests unter Verwendung eines modifizierten automatisierte Vorrichtung zur Beurteilung der Lern-und Gedächtnis-Funktionen bei Mäusen.

Serie: T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening of possible treatments for AD currently largely focuses on cognitive testing, which frequently demands expensive equipment and lots of experimenter time. However, human episodic memory (the most severely affected aspect of memory in AD) is different to rodent memory, which seems to be largely non-episodic. Therefore the present ways of screening for new AD treatments for AD in rodents are intrinsically unlikely to succeed. A new approach to preclinical screening would be to characterise the ADL of mice. Fortuitously, several such assays have recently been developed at Oxford, and here the three most sensitive and well-characterised are presented.
Burrowing was first developed in Oxford13. It evolved from a need to develop a mouse hoarding paradigm. Most published rodent hoarding paradigms required a distant food source to be linked to the home cage by a connecting passage. This would involve modifying the home cage as well as making a mouse-proof connecting passage and food source. So it was considered whether it would be possible to put the food source inside the cage. It was found that if a container was placed on the floor it was emptied by the next morning., The food pellets were, however, simply deposited in a heap at the container entrance, rather than placed in a discrete place away from the container, as might be expected if the mice were truly hoarding them. Close inspection showed that the mice were performing digging ("burrowing") movements, not carrying the pellets in their mouths to a selected place as they would if truly hoarding them.6



Food pellets are not an essential substrate for burrowing; mice will empty tubes filled with sand, gravel, even soiled bedding from their own cage. Moreover, they will empty a full tube even if an empty one is placed next to it8.



Several nesting protocols exist in the literature. The present Oxford one simplifies the procedure and has a well-defined scoring system for nest quality5. 



A hoarding paradigm was later developed in which the mice, rather than hoarding back to the real home cage, were adapted to living in the "home base" of a hoarding apparatus. This home base was connected to a tube made of wire mesh, the distal end of which contained the food source. This arrangement proved to yield good hoarding behaviour, as long as the mice were adapted to living in the "home base" during the day and only allowed to enter the hoarding tube at night.

Burrowing, nesting, and hoarding are species-typical activities that mice readily perform in the laboratory. This article describes how they can be easily and cheaply assessed. These protocols are extremely sensitive to mouse strain, brain lesions and diseases. Moreover they constitute &#x201C;environmental enrichment&#x201D; for the mice, and embody the &#x201C;Refinement&#x201D; aspect of the &#x201C;3 Rs&#x201D;18.

Die Beurteilung Burrowing, Nest Bau und Horten in Mäuse

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening ...

Forschung

Neurowissenschaften

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#039;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

Morris Water Maze-Test für Lern-und Gedächtnisstörungen bei Alzheimer-Modell Mäuse

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single cells in response to electrical or pharmacological manipulations1,2. With the invention of methods to optically control genetically targeted neurons (optogenetics), researchers now have an unprecedented level of control over specific groups of neurons in the standard slice preparation. In particular, photosensitive channelrhodopsin-2 (ChR2) allows researchers to activate neurons with light3,4. By combining careful calibration of LED-based photostimulation of ChR2 with standard slice electrophysiology, we are able to probe with greater detail the role of adult-born interneurons in the olfactory bulb, the first central relay of the olfactory system. Using viral expression of ChR2-YFP specifically in adult-born neurons, we can selectively control young adult-born neurons in a milieu of older and mature neurons. Our optical control uses a simple and inexpensive LED system, and we show how this system can be calibrated to understand how much light is needed to evoke spiking activity in single neurons. Hence, brief flashes of blue light can remotely control the firing pattern of ChR2-transduced newborn cells.

Adult-born neurons expressing ChR2 can be manipulated in slice electrophysiological preparations in order to examine their contribution towards the function of olfactory neural circuits.

Mit Affordable LED Arrays für Photo-Stimulation von Neuronen

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single ...

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells in the walls of the lateral ventricle give rise to neuroblasts that migrate for several millimeters along the rostral migratory stream (RMS) to reach and incorporate into the olfactory bulb. To study the different steps and the impact of adult-born neuron integration into preexisting olfactory circuits, it is necessary to selectively label and manipulate the activity of this specific population of neurons. The recent development of optogenetic technologies offers the opportunity to use light to precisely activate this specific cohort of neurons without affecting surrounding neurons4,5. Here, we present a series of procedures to virally express Channelrhodopsin2(ChR2)-YFP in a temporally restricted cohort of neuroblasts in the RMS before they reach the olfactory bulb and become adult-born neurons. In addition, we show how to implant and calibrate a miniature LED for chronic in vivo stimulation of ChR2-expressing neurons.

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Adult-born neurons of the olfactory bulb can be optogenetically controlled using Channelrhodopsin2-expressing lentiviral injection in the rostral migratory stream and chronic photostimulation with an implanted miniature LED.

Selektive Viral Transduktion von Adult-geboren olfaktorischen Neuronen für chronische In vivo Optogenetische Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

The Mouse Forced Swim Test

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental manipulations that are aimed at rendering or preventing depressive-like states. Mice are placed in an inescapable transparent tank that is filled with water and their escape related mobility behavior is measured. The forced swim test is straightforward to conduct reliably and it requires minimal specialized equipment. Successful implementation of the forced swim test requires adherence to certain procedural details and minimization of unwarranted stress to the mice. In the protocol description and the accompanying video, we explain how to conduct the mouse version of this test with emphasis on potential pitfalls that may be detrimental to interpretation of results and how to avoid them. Additionally, we explain how the behaviors manifested in the test are assessed.

The forced swim test is validated as an experimental approach to assess potential antidepressant efficacy in rodents. Experimental animals are placed in a tank of water and escape-related mobility behavior is quantified. The common procedures for the mouse version of this test are described.

Die Maus Forced Swim-Test

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also propagation of suprathreshold spiking activity involves populations of neurons. Empirical studies addressing cortical function directly thus require recordings from populations of neurons with high resolution. Here we describe an optical method and a deconvolution algorithm to record neural activity from up to 100 neurons with single-cell and single-spike resolution. This method relies on detection of the transient increases in intracellular somatic calcium concentration associated with suprathreshold electrical spikes (action potentials) in cortical neurons. High temporal resolution of the optical recordings is achieved by a fast random-access scanning technique using acousto-optical deflectors (AODs)1. Two-photon excitation of the calcium-sensitive dye results in high spatial resolution in opaque brain tissue2. Reconstruction of spikes from the fluorescence calcium recordings is achieved by a maximum-likelihood method. Simultaneous electrophysiological and optical recordings indicate that our method reliably detects spikes (&gt;97% spike detection efficiency), has a low rate of false positive spike detection (&lt; 0.003 spikes/sec), and a high temporal precision (about 3 msec) 3. This optical method of spike detection can be used to record neural activity in vitro and in anesthetized animals in vivo3,4.

Understanding the function of the vertebrate central nervous system requires recordings from many neurons because cortical function arises on the level of populations of neurons. Here we describe an optical method to record suprathreshold neural activity with single-cell and single-spike resolution, dithered random-access scanning. This method records somatic fluorescence calcium signals from up to 100 neurons with high temporal resolution. A maximum-likelihood algorithm deconvolves the underlying suprathreshold neural activity from the somatic fluorescence calcium signals. This method reliably detects spikes with high detection efficiency and a low rate of false positives and can be used to study neural populations in vitro and in vivo.

Optische Aufnahme überschwellige neuronale Aktivität mit Single-Cell-und Single-Spike Auflösung

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

Vertical T-maze Choice Assay for Arthropod Response to Odorants

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, various technologies are being developed as control tools. A subset of these tools focuses on modifying the behavior of arthropods by attraction or repulsion. Therefore, arthropods are often the focus of behavioral investigations. Various tools have been developed to measure arthropod behavior, including wind tunnels, flight mills, servospheres, and various types of olfactometers. The purpose of these tools is to measure insect or arachnid response to visual or more often olfactory cues. The vertical T-maze oflactometer described here measures choices performed by insects in response to attractants or repellents. It is a high throughput assay device that takes advantage of the positive phototaxis (attraction to light) and negative geotaxis (tendency to walk or fly upward) exhibited by many arthropods. The olfactometer consists of a 30 cm glass tube that is divided in half with a Teflon strip forming a T-maze. Each half serves as an arm of the olfactometer enabling the test subjects to make a choice between two potential odor fields in assays involving attractants. In assays involving repellents, lack of normal response to known attractants can also be measured as a third variable.

A vertical, T-maze olfactometer is described for assaying the behavioral response of arthropods. The olfactometer allows the experimenter to measure choices performed by test subjects when subjected to two potential odor fields. Both attraction to and repulsion from odorants can be measured with this device.

Vertical T-Labyrinth Wahl Assay für Gliederfüßer Response to Geruchsstoffe

Given the economic importance of insects and arachnids as pests of agricultural crops, urban environments or as vectors of plant and human diseases, ...

A Human-machine-interface Integrating Low-cost Sensors with a Neuromuscular Electrical Stimulation System for Post-stroke Balance Rehabilitation

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing delivery of oxygen and nutrients. About half of the stroke survivors are left with some degree of disability. Innovative methodologies for restorative neurorehabilitation are urgently required to reduce long-term disability. The ability of the nervous system to reorganize its structure, function and connections as a response to intrinsic or extrinsic stimuli is called neuroplasticity. Neuroplasticity is involved in post-stroke functional disturbances, but also in rehabilitation. Beneficial neuroplastic changes may be facilitated with non-invasive electrotherapy, such as neuromuscular electrical stimulation (NMES) and sensory electrical stimulation (SES). NMES involves coordinated electrical stimulation of motor nerves and muscles to activate them with continuous short pulses of electrical current while SES involves stimulation of sensory nerves with electrical current resulting in sensations that vary from barely perceivable to highly unpleasant. Here, active cortical participation in rehabilitation procedures may be facilitated by driving the non-invasive electrotherapy with biosignals (electromyogram (EMG), electroencephalogram (EEG), electrooculogram (EOG)) that represent simultaneous active perception and volitional effort. To achieve this in a resource-poor setting, e.g., in low- and middle-income countries, we present a low-cost human-machine-interface (HMI) by leveraging recent advances in off-the-shelf video game sensor technology. In this paper, we discuss the open-source software interface that integrates low-cost off-the-shelf sensors for visual-auditory biofeedback with non-invasive electrotherapy to assist postural control during balance rehabilitation. We demonstrate the proof-of-concept on healthy volunteers.

A novel low-cost human-machine interface for interactive post-stroke balance rehabilitation system is presented in this article. The system integrates off-the-shelf low-cost sensors towards volitionally driven electrotherapy paradigm. The proof-of-concept software interface is demonstrated on healthy volunteers.

Eine Mensch-Maschine-Schnittstelle Integration von Low-Cost-Sensoren mit einem Neuromuskuläre Elektrostimulation System zur Post-Stroke Balance Rehabilitation

A stroke is caused when an artery carrying blood from heart to an area in the brain bursts or a clot obstructs the blood flow to brain thereby preventing ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

Eine einfache und kostengünstige Methode zur Bestimmung der Überempfindlichkeit auf Kälte und Anpassung an der Maus

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, interest in the cognitive processes of nonmodel species, typically within an ecological context, has also become an emerging field of study. In particular, interest in the cognitive processes in reptiles is growing although experimental studies on reptilian cognition are sparse. The few reptilian studies that have experimentally tested for spatial learning and memory have used rodent paradigms modified for use in reptiles. However, ecologically important aspects of the physiology and behavior of this taxonomic group must be taken into account when testing for spatially based cognition. Here, we describe modifications of the dry land Barnes maze and associated testing protocol that can improve performance when probing for spatial learning and memory ability in small squamate reptiles. The described paradigm and procedures were successfully used with male side-blotched lizards (Uta stansburiana), demonstrating that spatial learning and memory can be assessed in this taxonomic group with an ecologically relevant apparatus and protocol.

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.

Die Beurteilung räumliches Lernen und Gedächtnis in Klein squamate Reptilien

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...