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Dans cet article

  • Résumé
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  • Introduction
  • Protocole
  • Résultats
  • Discussion
  • Déclarations de divulgation
  • Remerciements
  • matériels
  • Références
  • Réimpressions et Autorisations

Résumé

L’objectif de ce protocole optimisé de « mémoire quotidienne » dans une arène événementielle était d’utiliser une base d’accueil stable qui encourage l’utilisation de représentations spatiales allocentriques. Ce modèle animal fournit un banc d’essai efficace pour les recherches futures sur la formation et la rétention des souvenirs d’événements à l’aide de techniques comportementales et physiologiques.

Résumé

L’arène événementielle offre une plate-forme optimale pour étudier l’apprentissage et la mémoire. La tâche de mémoire quotidienne appétitive décrite dans cet article fournit un protocole robuste pour l’étude de la mémoire épisodique et spatiale chez les rongeurs, qui favorise spécifiquement la représentation de la mémoire allocentrique. Les rats sont entraînés à trouver et à creuser pour trouver de la nourriture pendant la phase d’encodage et, après un certain délai, les rats ont le choix de trouver la pastille de nourriture de récompense au bon endroit. Il y a deux éléments clés qui favorisent l’utilisation d’une stratégie allocentrique dans ce protocole : 1) les rats commencent à partir de différents points de départ pendant et entre les sessions, 2) une base d’accueil stable est déployée où les rats doivent porter leur nourriture pour manger. Grâce à ces modifications, nous encourageons efficacement les rongeurs à utiliser des représentations spatiales allocentriques pour effectuer la tâche. De plus, la tâche fournit un bon paradigme pour la conception expérimentale intra-sujet et permet aux expérimentateurs de manipuler différentes conditions pour réduire la variabilité. Utilisé en conjonction avec des techniques comportementales et physiologiques, le modèle de rongeur qui en résulte fournit un banc d’essai efficace pour les recherches futures sur la formation et la rétention de la mémoire.

Introduction

Pour étudier la neurobiologie de l’apprentissage et de la mémoire, des techniques invasives sont nécessaires, ce qui n’est généralement pas réalisable chez l’homme. Ainsi, depuis plus d’un siècle, des protocoles comportementaux ont été conçus pour que les animaux de laboratoire modélisent diverses formes de mémoire humaine. La conception et le choix de la tâche et de l’appareil sont essentiels au succès de modèles efficaces de mémoire humaine. De nombreux paradigmes ont été développés avec une complexité diverse, allant de simples protocoles de conditionnement classiques et instrumentaux 1,2,3 à des labyrinthes tels que le labyrinthe en T4, le labyrinthe à bras radial5, le labyrinthe de Barnes6, le labyrinthe d’eau7 et le labyrinthe de plateau de fromages8. Pourtant, bien que ces tâches capturent des facettes de l’apprentissage associatif et de la navigation spatiale, elles ne peuvent pas être utilisées sans ambiguïté pour étudier la représentation mémorielle d’événements momentanés (c’est-à-dire une mémoire épisodique). Et, bien que la nouvelle reconnaissance d’objets9 et les permutations de cette tâche de mémoire spontanée, telles que la mémoire objet-lieu10, aient fourni des informations précieuses sur la mémoire de reconnaissance, elles ne testent pas le rappel explicite des événements. Pour répondre à cette demande, l’arène événementielle a été spécialement développée, et son utilisation a permis la recherche sur l’encodage et le rappel à long terme, en mémoire associée par paires 11,12,13 ainsi que sur l’encodage et le rappel d’événements discrets se produisant dans un espace familier 14,15,16,17,18. Ce dernier thème est au centre de ce manuscrit.

L’arène événementielle est une grande zone carrée en plein champ où se déroulent des événements pour les rongeurs. La taille de l’arène peut être adaptée pour accueillir des rats ou des souris, et les rongeurs sont encouragés à entrer et à explorer. Un exemple typique d’un événement qui se déroule dans l’arène est la recherche et la récupération de nourriture dans un puits de sable à un endroit précis. L’arène événementielle est conçue pour de telles tâches appétitives, dans lesquelles des rats ou des souris sont entraînés à rechercher, trouver et déterrer de la nourriture. Il capitalise sur leur tendance naturelle à ramener la nourriture dans un environnement sombre, qui dans ce cas est situé à côté de l’arène, où ils la mangent ensuite. Après une formation minimale pour creuser pour trouver de la nourriture, les rongeurs s’acquittent naturellement de cette tâche et obtiennent de bons résultats dans l’essai d’encodage et dans l’essai de choix de rappel, qui suit les essais d’encodage après un court délai de 30 minutes. Dans un essai de choix, plusieurs puits de sable (c’est-à-dire des endroits pour creuser) sont disponibles, mais un seul est récompensé.

Différentes tâches peuvent être effectuées dans l’arène de l’événement (par exemple, la mémoire spatiale, la mémoire épisodique et l’apprentissage par paires). Compte tenu de l’intérêt pour le développement de modèles efficaces de mémoire épisodique, le protocole suivant a été développé, dans lequel l’endroit où l’on peut trouver de la nourriture est modifié quotidiennement. Dans cette tâche, les rongeurs doivent se rappeler où l’événement consistant à creuser et à récupérer avec succès une récompense alimentaire s’est produit le plus récemment dans l’arène de l’événement. Le protocole décrit ci-dessous comprend un essai d’encodage dans lequel les rats recherchent chaque jour un puits de sable dans un nouvel endroit, suivi, après un certain délai, d’un essai de choix de rappel, où l’emplacement du puits de sable récemment codé est récompensé, tandis que les autres puits de sable alternatifs à différents endroits ne contiennent pas de nourriture accessible. Se rappeler où se trouvait la nourriture la veille n’est pas utile : l’emplacement correct doit être encodé et mémorisé, au moins pendant un certain temps, chaque jour. En conséquence, nous avons introduit le terme « mémoire quotidienne » pour capturer la forme de mémoire modélisée dans cette tâche, que nous, en tant qu’humains, utilisons au quotidien. Un exemple humain de la mémoire quotidienne est de se rappeler où l’on a garé sa voiture au centre commercial (Figure 1A) ou où on a posé ses lunettes dans la maison. Dans ce protocole, tous les indices intra et extra-arène sont tous stables, tout comme ils le sont dans les paramètres de notre vie quotidienne (c’est-à-dire les maisons, les bureaux, les parkings, etc.). Ainsi, les rongeurs doivent se rappeler où quelque chose s’est passé le plus récemment dans un environnement familier (Figure 1B). La tâche est analogue à la tâche DMP (Delayed-matching-to-place) du watermaze19, mais il s’agit d’une amélioration. Étant une tâche appétitive, il exploite le comportement naturel des rongeurs pour chercher de la nourriture20, au lieu de leur désir de s’échapper de l’eau. Cependant, comme dans le labyrinthe d’eau7, il n’y a pas de repères locaux différenciant les emplacements corrects des emplacements incorrects ; Les animaux doivent utiliser le rappel plutôt que la reconnaissance pour localiser l’emplacement correct du puits de sable après des durées de retard de mémoire variables.

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Figure 1 : Mémoire quotidienne. (A) Mémoire quotidienne humaine. Schéma montrant une voiture verte garée sur un parking. Après un retard, la conductrice tente de se rappeler exactement où elle a garé sa voiture. (B) Mémoire quotidienne des animaux. Schéma montrant un rat creusant et récupérant une pastille dans un puits de sable à un endroit de l’arène de l’événement. Après un certain délai, le rat est soumis à un essai de choix avec plusieurs puits de sable incorrects (gris) et un puits de sable correct (vert). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

L’arène événementielle a déjà été utilisée avec succès dans les recherches sur la « mémoire quotidienne ». Ce sont des souvenirs qui sont automatiquement encodés chaque jour, conservés dans la mémoire à long terme, mais souvent oubliés après des périodes de temps relativement courtes. Bast et al.14 ont montré une mémoire d’événements monotone dépendante du retard, qui varie d’une excellente mémoire après de courts intervalles à un niveau aléatoire après 24 heures. La rétention de la mémoire peut cependant être améliorée avec succès par la nouveauté post-encodage ou, avec plusieurs essais de codage, par un espacement d’essai étendu15,17.

L’arène événementielle est polyvalente et relativement peu stressante ; Aucun stimuli aversif n’est utilisé. La taille de l’arène et les tâches qu’elle peut accueillir peuvent être adaptées à la fois pour les rats14,15 et les souris16. De plus, en tant que tâche terrestre, il se prête à l’enregistrement physiologique et aux études d’imagerie calcique, contrairement au labyrinthe d’eau21. De plus, conformément aux principes des 3R (réduction, raffinement, remplacement), les études utilisant l’arène événementielle nécessitent moins d’animaux pour obtenir une puissance statistique, car des modèles expérimentaux intra-sujet sont réalisables (dans lesquels chaque animal sert de son propre contrôle pour les interventions pharmacologiques, les stimulations optogénétiques, etc.) et aucune stimulation aversive n’est requise pour la motivation. Bien que l’entraînement initial demande plus de temps et se déroule sur plus de séances que, par exemple, dans les tâches de reconnaissance de nouveautés, une fois que les animaux atteignent un niveau stable et asymptotique de performance de tâche, les manipulations telles que le contrôle des médicaments, le contrôle du véhicule ou la stimulation optogénétique peuvent être entrecoupées d’un nombre relativement faible de séances d’entraînement supplémentaires17. De plus, des facettes distinctes de la représentation font l’objet d’un contrôle expérimental direct dans l’arène événementielle, telles que la nature de la représentation spatiale utilisée lors de la résolution de la tâche.

La question de la représentation concerne le cadre mental employé par les rats lorsqu’ils se souviennent de l’endroit où se produisent les événements récents18. Se souviennent-ils de l’endroit où se trouve la nourriture ou se souviennent-ils seulement comment s’y rendre ? Les rats peuvent utiliser des représentations spatiales allocentriques (semblables à une carte) ou égocentriques (centrées sur le corps) pour résoudre une tâche appétitive dans l’arène18. Cependant, pour contrôler et identifier la stratégie spatiale employée par chaque sujet expérimental lors de l’exécution de la tâche, il existe des protocoles d’entraînement distincts qui sont capables de promouvoir sélectivement l’utilisation d’une seule représentation spatiale. Habituellement, une représentation égocentrique est utilisée lorsque les rats ramènent leur récompense alimentaire au même endroit où ils ont commencé l’essai de la journée, ce qui permet plusieurs occasions de se souvenir de l’emplacement de la récompense pendant les allers-retours. Cette stratégie spatiale peut être utilisée, que l’emplacement de départ soit modifié d’un jour à l’autre ou qu’il reste constant. En revanche, une représentation allocentrique est favorisée lorsque les rats doivent transporter la récompense alimentaire à un endroit fixe sur le côté de l’arène, qui est différent des lieux de départ changeants. Les représentations allocentriques présentent de nombreux avantages en ce qui concerne la capacité de stockage du cerveau.

Dans cet article, nous avons décrit le protocole de base, qui encourage l’utilisation d’une représentation allocentrique uniquement. Nous avons fourni des résultats représentatifs pour cette tâche, qui illustrent clairement les avantages de l’utilisation de ce modèle de rongeur de la « mémoire quotidienne » dans l’étude de l’apprentissage et de la mémoire et mettent en évidence comment les représentations allocentriques de la mémoire spatiale de type épisodique peuvent être promues.

Protocole

Les méthodes décrites dans cet article ont été approuvées par le comité d’éthique de l’Université d’Édimbourg ; ils sont conformes à la loi britannique de 1986 sur les animaux (procédures scientifiques) et à la directive du Conseil des Communautés européennes du 24 novembre 1986 (86/609/CEE) régissant l’entretien des animaux de laboratoire et leur utilisation dans des expériences scientifiques.

REMARQUE : Le sujet expérimental du protocole décrit ci-dessous est le rat à capuchon Lister, mais il peut être adapté à d’autres souches de rongeurs.

1. Manipulation des animaux, logement et contrôle des aliments

  1. Prévoyez 1 semaine pour que les rats mâles à capuchon lister s’installent après leur arrivée. Pendant ce temps, manipulez-les quotidiennement en les caressant doucement et en les chatouillant dans leurs cages. Une fois qu’ils sont installés, commencez à les ramasser pendant environ 5 minutes chaque jour.
  2. Notez le poids de chaque rat à son arrivée et tous les 2 à 3 jours par semaine. Adaptez leur consommation de nourriture, de sorte que le poids de chaque rat soit progressivement réduit à environ 85 % à 90 % de son poids corporel en alimentation libre ; Cela peut être estimé à l’aide d’une courbe de croissance établie pour les rats qui se nourrissent librement. Maintenez les rats dans cette fourchette de poids restreinte à la nourriture tout au long de l’expérience.
  3. Placez les rats dans un cycle de lumière de 12 h (lumière allumée) / 12 h (lumière éteinte) et effectuez toutes les expériences pendant la phase d’éclairage (7 h à 19 h).

2. Mise en place de l’appareil

  1. Salles expérimentales, salles de contrôle et arène événementielle
    1. Les salles d’expérimentation et de contrôle sont soit une pièce séparée en deux parties, soit deux pièces adjacentes séparées par un rideau ou une porte et sont nécessaires à cette expérience.
      REMARQUE : Cette séparation empêchera les expérimentateurs d’influencer ou de perturber les animaux pendant qu’ils exécutent et apprennent cette tâche comportementale complexe.
    2. Consacrez une pièce à l’arène de l’événement, aux indices environnementaux statiques et aux procédures expérimentales (c’est-à-dire la salle expérimentale), et utilisez l’autre pièce pour enregistrer les performances des rats par les expérimentateurs (c’est-à-dire la salle de contrôle).
      REMARQUE : Une arène événementielle est une zone de forme carrée, à champ ouvert, où les associations entre les événements et les lieux peuvent être étudiées (Figure 2A). Le nom « arène événementielle » dérive du fait que cet appareil est une arène (c’est-à-dire un espace ouvert mais limité) dans laquelle des « événements » se produisent (par exemple, déterrer des granulés de nourriture enterrés dans des puits de sable ; Graphique 2B)17 et 18. Pour éviter le surmenage et les blessures (c’est-à-dire les maux de dos) à l’expérimentateur, l’arène est surélevée au-dessus du sol (~1 m).
    3. À l’aide de plexiglas transparent, construisez un manège carré (160 cm x 160 cm). Le sol de l’arène est constitué d’une grille de 7 x 7 de 49 carreaux de plexiglas blancs mobiles (20 cm x 20 cm ; Figures 2A,B). Modifiez cinq tuiles supplémentaires avec un trou central (6 cm de diamètre) : celles-ci maintiendront les puits de sable dans l’arène. Les cinq emplacements de ces tuiles modifiées sont disposés dans la configuration décrite sur la carte du puits de sable de chaque session.
      REMARQUE : La configuration des cinq emplacements des puits de sable change à chaque nouvelle session (voir étape 4.2).
    4. Placez l’arène de l’événement dans la salle expérimentale désignée. Installez les repères à l’intérieur de l’aréna : placez deux points de repère distinctifs avec des surfaces tactiles distinctes (p. ex., une pile collée de balles de golf (30 cm (h) x 11 cm (l) x 11 cm (l)) et une bouteille d’eau noire (22 cm (h) x 9 cm (p))) à deux endroits dans l’aréna : rangée 4, colonne 2 et rangée 4, colonne 6 (figure 2C).
    5. Gardez les objets utilisés pour les signaux à l’intérieur de l’arène et leur position constantes tout au long de l’expérience, mais nettoyez-les quotidiennement avec de l’éthanol à 70 %.
    6. Installez les repères 3D à l’extérieur de l’arène : placez des points de repère distinctifs (p. ex., lanterne sphérique à motifs [40 cm (p)], lanterne rouge [60 cm (l)], lanterne bleue (70 cm (h) x 35 cm (l)) et des motifs autour du périmètre de l’arène de l’événement, qui est positionnée au centre de la salle expérimentale (figure 2D).
    7. Gardez les objets utilisés pour les indices hors arène et leur position constantes tout au long de l’expérience.
  2. Boîtes noires
    1. Pour permettre aux animaux d’accéder à l’arène, construisez quatre boîtes noires identiques en plexiglas noir (longueur : 30 cm, largeur : 25 cm, hauteur : 35 cm par boîte ; Figure 2E). Chaque boîte noire doit avoir une porte coulissante télécommandée sur une surface d’une longueur. Cela donnera à l’expérimentateur le contrôle de l’entrée des rats dans l’arène.
      REMARQUE : Le plexiglas noir crée un intérieur sombre, qui est préféré par les rats à l’environnement lumineux de l’arène d’événement en plein champ.
    2. Placez ces boîtes noires à mi-chemin le long de chacun des quatre murs de l’arène. Ces boîtes noires seront identifiées par leur emplacement par rapport au haut du flux vidéo en direct, capturé par la caméra et reçu par les ordinateurs de la salle de contrôle, en utilisant les points cardinaux Nord (en haut), Est (à droite), Sud (en bas) et Ouest (à gauche) de l’arène de l’événement.
    3. Permettez aux rats d’entrer dans l’arène à partir de l’une des trois boîtes noires, appelées boîte de départ (par exemple, Est, Sud et Ouest ; Figure 2A, rectangles orange). Utilisez la boîte noire restante (p. ex., Nord ; Figure 2A, rectangle bleu) comme base, dans laquelle les rats entreront pour manger la récompense alimentaire (c’est-à-dire les granulés) qu’ils vont chercher dans l’arène.
      REMARQUE : Tout emplacement de boîte noire (c’est-à-dire Nord, Est, Sud, Ouest) peut être désigné comme base d’attache, mais il doit être maintenu constant tout au long de l’expérience : la stabilité de son emplacement est essentielle pour encourager avec succès les représentations spatiales allocentriques.
    4. Dans les boîtes de départ et la base, placez deux petits puits plats transparents, l’un pour l’eau et l’autre pour les granulés de nourriture (dans le cas de la base, cela n’est utilisé que pour la récompense dans la phase d’accoutumance) et placez de la sciure de bois dans chaque boîte de départ et la base.
  3. Puits de sable
    1. Utilisez du plastique acrylique transparent, d’un diamètre intérieur (d) de 6 cm et d’une profondeur totale (h) de 6 cm, pour fabriquer des puits de sable utilisés pour dissimuler la récompense alimentaire que les rats récupèrent (c.-à-d. localiser, déterrer et apporter à la base pour manger). Insérez un bol sphérique en plastique perforé à 4 cm du haut. Insérez les puits de sable dans les tuiles adaptées à l’intérieur de l’arène.
      REMARQUE : Le bol en plastique crée une partie accessible (6 cm (p) x 4 cm (h)) pour les granulés récompensés, à laquelle les rats ont accès, et une section inaccessible (6 cm (p) x 2 cm (h)), à laquelle les rats n’ont pas accès (figure 3A,B).
    2. Dans les puits de sable récompensés, pour les essais de codage et de rappel, placez quatre granules de 0,5 g dans la section accessible et huit granules de nourriture dans la section inaccessible (figure 3C). Dans les puits de sable non récompensés, placez douze pastilles dans la partie inaccessible (Figure 3C).
      REMARQUE : Les puits de sable récompensés et non récompensés contiennent un total de 12 granulés et sont remplis de sable spécialement préparé, qui dissimule les granulés dans les puits de sable.
    3. Remplissez les puits de sable avec un mélange de sable et de poudre de masala (2,5 g de masala/2,5 kg de sable) pour masquer toute odeur émanant des granulés alimentaires. Préparez fraîchement le mélange sable/masala au début de chaque séance (Figure 3D).
      REMARQUE : Les étapes 2.3.2 et 2.3.3 sont conçues pour masquer tous les artefacts olfactifs émanant des puits de sable pendant les essais d’encodage et de choix. Cela garantira que la recherche des rats pour le bon emplacement du puits de sable, et l’exécution de leurs tâches qui en résulte, sont guidées uniquement par leur souvenir de l’endroit où la nourriture a été déterrée, et non par un signal olfactif émanant du puits de sable récompensé, qui pourrait révéler la présence de la récompense de nourriture.
    4. Au cours d’un essai de sonde, qui teste la mémoire des rats pour déterminer l’emplacement de l’unique puits de sable précédemment récompensé (c.-à-d. contenant des granulés de nourriture), faites en sorte que les cinq puits de sable présents dans l’arène soient non récompensés (c’est-à-dire qu’il n’y a pas de granulés de nourriture disponibles dans la section accessible) ; y compris l’emplacement correct du puits de sable.
      REMARQUE : Tous les puits de sable présents dans l’arène contiennent le même nombre de plombs (n = 12) dans leur section inaccessible.
  4. Configuration générale et logiciel
    1. Maintenir l’éclairage de la salle d’expérimentation à un niveau de luminosité modéré à l’aide de lampes halogènes murales (115-125 lux) et maintenir une température ambiante comprise entre 19 et 23 °C.
    2. Installez une caméra à couplage de charge au-dessus de l’arène de l’événement dans la salle d’expérimentation pour enregistrer et surveiller les mouvements et le comportement des rats (Figure 4A). La caméra fournit un flux en direct à la salle de contrôle adjacente pour la capture vidéo personnalisée et le logiciel informatique personnalisé (développé par P. A. Spooner, Université d’Édimbourg).
    3. Surveillez les mouvements des rats à l’aide d’un logiciel informatique personnalisé utilisé pour chronométrer les rats (figure 4B). Ce programme contrôle la porte de chaque boîte noire, ce qui permet aux expérimentateurs de gérer à distance l’accès des rats à l’arène depuis leur salle de contrôle adjacente. Enregistrez la latence de chaque animal pour localiser le bon puits de sable et le temps passé à creuser dans chaque puits de sable lors d’un essai de choix et de sonde.

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Figure 2 : L’arène de l’événement et les repères. (A) Schéma montrant l’arène de l’événement (abréviations : N = Nord, E = Est, S = Sud, W = Ouest). (B) L’arène événementielle avec des indices intra et extra-arène. (C) Les deux queues 3D intra-arène (de gauche à droite) : pile de balles de golf et bouteille noire cylindrique. (D) Plusieurs repères 3D extra-arène (de gauche à droite) : lanterne sphérique à motifs ; lanterne étoile rouge ; lanterne bleue. (E) L’une des quatre cases noires est positionnée à mi-chemin le long de chaque mur de l’arène de l’événement. Trois de ces boîtes noires servent de boîtes de départ, qui fournissent une position de départ aux rats au début de chaque essai. La quatrième boîte noire est une base où les rats consomment la récompense alimentaire qu’ils récupèrent dans l’arène. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Figure 3 : Puits de sable. (A) Schéma montrant un puits de sable vide avec les sections accessibles et inaccessibles étiquetées. (B) Un puits de sable vide avec une section accessible et une section inaccessible. (C) Schéma illustrant la disposition des pastilles dans un puits de sable récompensé (à gauche) et non récompensé (à droite). Les puits de sable récompensés et non récompensés contiennent un total de 12 granulés et sont remplis de sable spécialement préparé, qui dissimule les granulés dans les puits de sable. (D) Série de photographies montrant la préparation d’un puits de sable récompensé, y compris le placement correct des granulés dans la section accessible (étape 1-4). Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

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Figure 4 : La configuration expérimentale de l’arène événementielle. (A) Schéma montrant la configuration expérimentale des salles d’expérimentation et de contrôle. (B) Capture d’écran montrant un flux en direct de la salle d’expérimentation visualisé à l’aide du logiciel informatique personnalisé. Le logiciel informatique personnalisé permet aux expérimentateurs de contrôler à distance les portes de la boîte de départ et fournit d’autres mesures. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

3. Protocole d’accoutumance

REMARQUE : Pendant l’accoutumance, les rats sont entraînés à chercher des puits de sable, à creuser pour trouver une récompense alimentaire et à explorer l’arène de l’événement.

  1. Apprendre à creuser pour obtenir une récompense alimentaire
    1. Placez un petit récipient rempli de sable dans une cage individuelle. Pour la première séance (c’est-à-dire H1), ajoutez trois granulés alimentaires de 0,5 g juste sous la surface du sable et placez un granulé alimentaire sur le dessus. Ensuite, placez les quatre pastilles sous la surface (Figure 5).
    2. Placez chaque rat dans la cage individuelle avec un puits de sable, en rafraîchissant le puits de sable pour chaque rat. Laissez le rat dans la cage individuelle jusqu’à ce qu’il creuse et récupère avec succès les quatre granulés du puits de sable.
  2. Séance d’Habituation 1
    1. Placez un rat dans l’une des cases de départ (par exemple, au sud) pendant 30 secondes et placez une pastille (0,5 g) dans le petit puits à base plate de la base d’attache (par exemple, au nord) destiné à la nourriture. La pastille de nourriture placée agit comme une récompense et encourage les rats à aller manger à la base.
    2. Ouvrez la porte de la boîte de départ (par exemple, Sud). Fermez la porte lorsque le rat quitte la boîte de départ, entre dans l’arène et commence à explorer ce nouvel environnement.
    3. Si le rat ne quitte pas la boîte de départ dans les 5 minutes, intervenez de l’une des deux manières. Encouragez le rat à entrer dans l’arène en tenant un pinceau juste à l’extérieur de la porte de la boîte de départ. Une fois que le rat est intéressé, déplacez la brosse plus loin dans l’arène en laissant le rat la suivre. Une fois que le rat est dans l’arène et à une distance de sécurité de la porte de la boîte de départ, fermez la porte de la boîte de départ.
    4. Vous pouvez également sortir le rat de la boîte de départ, fermer la porte de la boîte de départ et placer le rat dans l’arène, directement à l’extérieur de la porte de la boîte de départ par laquelle il serait entré. Si un rat n’est pas motivé et n’effectue pas bien la tâche (par exemple, laisser la boîte de départ sans aide, creuser efficacement, etc.), vérifiez le poids du rat et calculez son poids en liberté ( %).
      REMARQUE : Si le poids de l’alimentation libre est bien supérieur à 85 %, le rat peut ne pas avoir faim ; Dans ce cas, son apport alimentaire quotidien total (g) peut nécessiter une restriction supplémentaire.
    5. Une fois que le rat a exploré l’arène pendant 10 min, ouvrez la porte de la boîte noire nord (c’est-à-dire la base). Si le rat n’entre pas dans les 5 minutes suivant l’ouverture de la porte, sortez-le de l’arène, fermez la porte de la boîte noire nord et placez le rat dans la base.
    6. Une fois que le rat a fini de manger la pastille placée dans la base au début de la session, remettez-le dans sa cage d’origine.
  3. Séance d’Habituation 2
    1. Placez un puits de sable, avec les quatre granulés de nourriture (0,5 g/granulé) enterrés sous la surface du sable, dans l’arène de l’événement. Changez l’emplacement de ce puits de sable récompensé à chaque session par la suite.
      REMARQUE : Ayant de grosses granules de nourriture (0,5 g), les rats préféreront les transporter dans un environnement qu’ils considèrent comme sûr (c’est-à-dire un environnement sombre) pour les manger22.
    2. Placez une pastille de queue dans le puits plat, destiné à la nourriture, dans la boîte de départ choisie (c’est-à-dire à l’est), suivie d’un rat.
    3. Lorsque le rat a fini de manger la pastille de queue, après environ 45 s-ouvrez la porte de la boîte de départ (par exemple, est).
    4. Fermez la porte de la boîte de départ une fois que le rat entre dans l’arène et qu’il se trouve à une distance de sécurité de la porte. Si le rat ne sort pas de la boîte de démarrage, reportez-vous aux étapes 3.2.3-3.2.4.
    5. Laissez le rat chercher la première pastille dans le puits de sable. Pour réussir à récupérer la récompense de nourriture, il doit creuser dans l’unique puits de sable désormais présent dans l’arène.
    6. Une fois que le rat a récupéré la première boulette, ouvrez la porte de la base (c’est-à-dire au nord). Le rat doit alors localiser et entrer dans la base d’accueil pour manger sa récompense. Si le rat commence à manger la pastille dans l’arène, guidez-le doucement vers la base pour manger la pastille.
      REMARQUE : Ceci est essentiel, car chaque rat doit être encouragé à manger à la base ; Sans une formation appropriée, ils ont tendance à retourner à la boîte de départ du concours, à partir de laquelle ils sont entrés dans l’arène, pour manger.
    7. Une fois que le rat a terminé la première pastille à la base, laissez-le quitter la base et rentrer dans l’arène pour récupérer la deuxième balle.
    8. Après avoir récupéré la deuxième pastille, laissez le rat localiser à nouveau la base pour manger la récompense alimentaire. Une fois que le rat entre dans la base, fermez la porte de la boîte noire Nord.
    9. Une fois que le rat a fini de manger la deuxième pastille dans la maison, retirez-la doucement de la maison et remettez-le dans sa cage d’origine.
  4. Séances 3 à 7
    1. Répétez la séance d’habituation 2 (étapes 3.3.1 à 3.3.9) cinq fois, en enterrant les granules dans le puits de sable plus profondément à chaque séance (figure 5). À la fin de l’accoutumance, encouragez tous les rats à courir rapidement vers le puits de sable récompensé présent dans l’arène, en collectant successivement les granulés de nourriture disponibles et en les rapportant à la base pour les manger.

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Figure 5 : La conception des séances d’habituation. De la colonne de gauche à la colonne de droite : la séance d’habituation (H1-H7) ; la startbox utilisée pour chaque session (par exemple, H1 : South startbox (SB)) ; l’endroit où les rats doivent manger leur récompense alimentaire (c.-à-d. le port d’attache nord) ; la position des granules accessibles dans le puits de sable récompensé (sous forme écrite et illustrée ; p = pastille), qui sera placée à l’endroit désigné pour chaque séance ; La position des granulés dans le puits de sable plat dans la cage unique (sous forme écrite et illustrée), qui vise à promouvoir le comportement de creusement et à renforcer l’association des rats entre le fait de creuser dans un puits de sable et de recevoir une récompense alimentaire. Les deux dernières colonnes font référence aux puits de sable dans les cages simples (à l’extérieur de l’arène). Abréviation : N/A = sans objet Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

4. Protocole d’entraînement principal

REMARQUE : Chaque séance d’entraînement principale se compose de deux essais d’encodage de mémoire (E1, E2) suivis, après un court délai (~30 min), d’un essai de choix de rappel (C1). Au cours de tous les essais, les rats doivent récupérer successivement deux granulés dans le puits de sable récompensé. Après avoir localisé chaque boulette, les rats doivent localiser et entrer dans la base pour manger cette récompense alimentaire. L’emplacement du puits de sable correct (c’est-à-dire récompensé) est contrebalancé d’une session à l’autre pour tous les rats (figure 5).

  1. Mesures d’équilibrage
    1. Contrebalancez soigneusement la séquence des emplacements des puits de sable et l’ordre des boîtes de départ utilisés d’une session à l’autre (Figure 6). Avant chaque séance, préparez la carte de localisation (Figure 6A) ; décider de l’emplacement correct du puits de sable pour chaque rat, qui doit changer considérablement d’une session à l’autre (figure 6B) ; et créer le contrepoids (figures 6B, C) et la feuille d’enregistrement (figure supplémentaire 1).
    2. Produisez trois ensembles de puits de sable, avec cinq puits de sable par ensemble (Figure 6C). Chaque ensemble nécessite cinq puits de sable car cinq emplacements de puits de sable (un correct et quatre incorrects) sont utilisés dans l’arène lors de chaque essai de choix de rappel, et trois ensembles de puits de sable sont nécessaires pour que les puits de sable utilisés pour chaque essai puissent être alternés à chaque session.
    3. Au cours de chaque session, utilisez un ensemble de puits de sable pour les essais d’encodage d’un rat (figures 6B et C ; Encodage 1 : ensemble 1, puits A ; Encodage 2 : ensemble 1, puits B) et un autre ensemble de puits de sable différent (Figure 6B, C ; Choix de rappel : Ensemble 2, Puits C) pour leur essai de choix de rappel.
    4. Au cours de chaque séance, utilisez une combinaison différente de jeux de puits de sable pour chaque rat (figures 6B et C) et, d’une séance à l’autre, alternez les combinaisons de jeux de puits de sable utilisées pour chaque rat.
  2. Essais d’encodage
    1. Placez un puits de sable récompensé au bon endroit selon la carte de localisation et le bilan (Figure 7). N’utilisez jamais les emplacements des repères intra-arène, la tuile centrale ou les trois tuiles directement devant les quatre cases de départ comme emplacement de puits de sable.
    2. Placez une pastille, suivie d’un rat, dans la boîte de départ (p. ex., Est) désignée pour l’essai de codage 1 (E1) ; La pastille agira comme un signal pour la tâche. Laissez suffisamment de temps (~30 s) au rat pour manger cette pastille de queue avant de commencer l’essai.
    3. Appuyez sur le bouton Démarrer à l’écran pour enregistrer l’essai sur le système de capture vidéo interne.
      REMARQUE : Il est important de tenir un registre des essais d’encodage des rats pour (1) la transparence de la recherche (c.-à-d. des preuves brutes de l’exécution de la tâche de chaque animal), (2) une nouvelle notation et (3) une référence future (c.-à-d. pour explorer et recueillir les données pour d’autres mesures de rendement).
    4. Ouvrez la porte de la startbox à distance à l’aide du logiciel informatique personnalisé (Figure 4B).
    5. Démarrez le chronomètre dans le logiciel informatique personnalisé lorsque le rat entre dans l’arène et fermez la porte de la boîte de départ.
    6. Donnez au rat 200 s pour chercher le bon puits de sable, creuser et récupérer sa première pastille. Si le rat n’a toujours pas localisé le bon puits de sable ou son premier granulé après 200 s, récupérez l’un des granulés sous le sable et placez-le sur le dessus. Si le rat ne parvient pas à visiter le bon puits de sable et à récupérer cette pastille après 200 secondes supplémentaires, utilisez une brosse pour le guider doucement vers le bon puits de sable.
    7. Une fois la récompense alimentaire trouvée, le rat doit la porter à la base d’attache (par exemple, la boîte noire du nord) et la manger une fois à l’intérieur. Si le rat ne se trouve pas et n’entre pas dans la base, et choisit plutôt de manger sa première pastille dans l’arène, prenez rapidement le rat de l’arène et placez-le dans la base.
    8. Après avoir mangé sa première pastille dans la base, laissez le rat entrer dans l’arène depuis la base et localisez sa deuxième pastille dans le puits de sable approprié.
    9. Après avoir récupéré sa deuxième boulette, laissez le rat localiser et entrer dans la base pour la manger.
    10. Fermez la porte de la base une fois que le rat est en sécurité à l’intérieur et donnez-lui suffisamment de temps pour manger la deuxième boulette.
    11. Arrêtez l’enregistrement de la capture vidéo personnalisée et la minuterie sur le logiciel informatique personnalisé. Appuyez sur le bouton d’arrêt à l’écran du logiciel de capture vidéo personnalisé. Ensuite, cliquez sur le bouton Arrêter sur la minuterie à l’écran du logiciel informatique personnalisé.
    12. Pendant que le rat mange, essuyez le sol de l’arène avec un chiffon imbibé d’une solution d’éthanol à 70 %. Faites-le entre chaque essai.
    13. Préparez le puits de sable approprié pour l’essai d’encodage 2 (E2) et placez-le au bon endroit dans l’arène de l’événement.
    14. Prenez le rat de la base d’origine et mettez-le dans la boîte de départ (par exemple, Ouest) désignée pour E2.
      REMARQUE : L’utilisation d’une autre boîte de départ est essentielle pour encourager efficacement les rats à n’utiliser qu’une solution spatiale allocentrique pour effectuer la tâche, car les rats ne peuvent pas se fier à un point de vue statique de l’arène ou suivre leur chemin précédent pour localiser avec succès le bon puits de sable. Au lieu de cela, ils doivent prêter attention aux signaux intra et extra-arena, ce qui favorise l’encodage allocentrique.
    15. Répétez les étapes 4.3.2 à 4.3.12, puis retournez le rat dans sa cage d’origine.
  3. Essai de choix de rappel
    REMARQUE : Chaque essai de choix de rappel de rat est exécuté 30 à 40 minutes après le deuxième essai d’encodage (E2) et présente aux rats une arène contenant cinq puits de sable.
    1. Placez le puits de sable récompensé au bon endroit attribué pour la session, tandis que les quatre puits de sable non récompensés sont placés dans les quatre mauvais emplacements attribués pour la session et le rat en question (Figure 8A). La carte de localisation des cinq puits de sable dans l’essai de choix de rappel est modifiée pour chaque session et contrebalancée entre les sessions.
    2. Placez le puits de sable contenant quatre granulés accessibles au bon endroit. Mettez quatre puits de sable supplémentaires, chacun sans récompense et ne contenant pas de granulés dans la section accessible, aux mauvais endroits définis par la carte de localisation des puits de sable de la session.
    3. Mettez la pastille de queue et le rat dans la boîte de départ pour l’essai de choix de rappel (par exemple, Sud). Assurez-vous que cet emplacement de départ (p. ex., C1 : Ouest) est différent de ceux utilisés dans les deux essais de codage (p. ex., E1 : Est, E2 : Sud).
    4. Commencez à enregistrer l’essai à l’aide du système de capture vidéo interne.
      REMARQUE : Il est important de tenir un registre des essais de choix de rappel des rats pour (1) la transparence de la recherche (c’est-à-dire des preuves brutes de la performance de chaque animal, qui pourraient être soumises dans le cadre du matériel supplémentaire d’un article), (2) la réévaluation et (3) la référence future (c’est-à-dire pour explorer et collecter les données pour d’autres mesures de performance).
    5. Sur le logiciel personnalisé, sélectionnez les minuteries correspondant aux puits de sable (minuteries de sable) à utiliser sur cette session particulière (Figure 4B).
    6. Une fois que le rat a mangé la pastille de queue (~30 s), ouvrez la porte à l’aide du logiciel informatique personnalisé. Lorsque le rat quitte la boîte de démarrage, fermez la porte de la boîte de démarrage et démarrez la minuterie sur le logiciel informatique personnalisé.
    7. Lorsque le rat creuse dans un puits de sable, cliquez sur les icônes à l’écran pour enregistrer le temps passé à creuser dans chaque puits de sable. Continuez à consigner le temps de fouille du rat dans chaque puits de sable visité jusqu’à la fin de l’essai de rappel.
    8. Permettez au rat de se localiser et d’entrer dans la base pour manger cette récompense alimentaire.
    9. Utiliser la même procédure que celle utilisée pour les essais de codage (voir étape 4.2) pour récupérer la deuxième pastille du puits de sable approprié dans l’essai de choix de rappel.
    10. Ne cliquez pas et n’enregistrez pas le temps de creusement du rat dans chaque puits de sable visité lors de sa recherche de la deuxième pastille. N’enregistrez que l’ordre des puits de sable (en utilisant le nombre de 1 à 5 attribué à chaque emplacement de puits de sable) visités avant que le rat ne réussisse à localiser le puits de sable récompensé et à récupérer sa deuxième pastille. Cela demande de la concentration.

figure-protocol-31741
Figure 6 : Contrepoids représentatif. (A) Schéma illustrant comment la carte de localisation du puits de sable et l’emplacement correct du puits de sable rencontrés par les rats (par exemple, le rat 1) changent au cours des sessions. (B) Exemple de tableau de contrepoids pour une session (par exemple, Session 1). Une boîte de départ différente est utilisée pour chaque essai au cours d’une même session (c’est-à-dire que l’essai d’encodage 1 (E1) a commencé à partir de la boîte de départ sud (SB)), mais leur ordre d’utilisation était le même pour chaque animal (par exemple, Rat 1-3). Les puits de sable utilisés pour l’emplacement correct (p. ex., emplacement 2, 4, 3) et leurs ensembles associés, utilisés intégralement pendant l’essai de choix de rappel, ont été contrebalancés entre les essais de chaque session (p. ex., codage 1, codage 2, choix de rappel) et les animaux effectuant la tâche (p. ex., rat 1-3). (C) Tableau décrivant les ensembles de puits de sable contrebalancés à l’intérieur et entre les sessions. Il y a 15 puits de sable au total et trois ensembles (ensembles 1-3) de puits de sable, chacun contenant cinq puits (A-E). Chaque rat utilise des puits différents dans chaque essai de choix d’encodage et de rappel. Par exemple, comme mentionné dans la figure 6B, le Rat 1 utilisera Sandwell 1A dans l’essai d’encodage 1, Sandwell 1B dans l’essai d’encodage 2 et Sandwell 2C dans l’essai de choix de rappel. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

5. Test de la sonde de rappel

  1. Utilisez la même configuration que pour un essai de choix de rappel, sauf qu’il n’y a pas de granules accessibles dans l’un des cinq puits de sable, y compris l’emplacement correct du puits de sable précédemment récompensé (figures 8A, B).
    REMARQUE : Comme dans l’essai de choix de rappel, les cinq puits de sable sont disponibles pendant le test de la sonde et les rats sont libres de creuser dans n’importe quel puits de sable de leur choix ; cependant, aucun des puits de sable ne contient de récompense alimentaire accessible - au lieu de cela, les 12 granules sont présentes dans la section inaccessible de chaque puits de sable (figure 3C).
  2. Placez les cinq puits de sable ne contenant pas de plombs accessibles dans l’arène aux endroits indiqués sur la carte des puits de sable de la session (figure 8).
  3. Mettez le rat dans la boîte de départ avec une pastille de queue. Utilisez la position de départ qui n’a été utilisée dans aucune des deux tentatives d’encodage de la même session.
  4. Réglez les minuteries du puits de sable sur le logiciel de l’ordinateur personnalisé pour qu’elles correspondent à la carte du puits de sable de la session (Figure 4B). Assurez-vous que les minuteries de puits de sable réglées sur le logiciel informatique personnalisé correspondent correctement à la carte du puits de sable de la session.
  5. Commencez à enregistrer l’essai de la sonde dans le système de capture vidéo interne.
    REMARQUE : Il est important de tenir un registre des essais de la sonde de rappel des rats pour (1) la transparence de la recherche (c.-à-d. des preuves brutes de l’exécution de chaque tâche par chaque animal, qui pourraient être soumises dans le cadre du matériel supplémentaire d’un article), (2) une nouvelle notation et (3) une référence future (c.-à-d. pour explorer et recueillir les données pour d’autres mesures de performance).
  6. Une fois que le rat a terminé la pastille, ouvrez la porte de la boîte de démarrage à distance à l’aide du logiciel informatique personnalisé (Figure 4B).
  7. Une fois que le rat est entré dans l’arène et qu’il se trouve à une distance de sécurité de la porte, fermez la porte de la boîte de départ et démarrez le chronomètre dans le logiciel informatique personnalisé.
  8. Enregistrez le temps de creusement et la latence du rat dans chacun des puits de sable visités pendant l’essai de la sonde de 120 secondes, en cliquant sur chaque puits de sable visité et en le maintenant aussi longtemps que le rat continue de creuser. Ce compte à rebours de 120 secondes commence lorsque le rat creuse dans le premier puits de sable.
  9. Enregistrez les temps de fouille et les latences à 60 s et 120 s en prenant une capture d’écran du logiciel informatique personnalisé à 60 s et 120 s.
  10. Une fois l’essai de la sonde de 120 s terminé, placez trois pastilles dans le puits de sable approprié (c’est-à-dire l’emplacement du puits de sable récompensé dans l’essai d’encodage) pour éviter le déclin de la mémoire. Le rat doit récupérer deux de ces trois granulés. Une fois qu’une pastille est récupérée, le rat doit localiser et entrer dans la base pour la manger.
  11. Appuyez sur le bouton d’arrêt à l’écran du logiciel informatique personnalisé après le test de la sonde 120 s. Effacez le nom du fichier et notez uniquement la latence du rat pour récupérer la première et la deuxième pastille placées dans l’emplacement correct du puits de sable, désormais récompensé.
    REMARQUE : L’excavation préférentielle au bon endroit est utilisée comme indice de mémoire : une bonne mémoire pour l’événement quotidien, expérimentée lors des essais d’encodage (c’est-à-dire la rencontre de l’emplacement correct du puits de sable de la session), est indiquée par un temps plus long passé à creuser au bon endroit que le temps moyen passé à creuser aux mauvais endroits.
  12. Planifiez un test de sonde de rappel au début de la formation pour vérifier si les performances sont au niveau du hasard. Par la suite, programmez des tests de sonde à des intervalles spécifiques (par exemple, toutes les six sessions), ou programmez-les uniquement lorsque les rats atteignent une performance de tâche stable : pour justifier un test de sonde, leur indice de performance moyen ( %) doit être de 60 % ou plus pendant trois sessions consécutives. L’indice de performance moyen est défini à l’étape 7.3.1.

6. Test de contrôle sans codage

REMARQUE : Un essai sans codage est une mesure de contrôle utilisée pour déterminer si les rats utilisent des artefacts olfactifs, plutôt que leur mémoire de l’emplacement correct du puits de sable, pour effectuer la tâche. Comme son nom l’indique, le « test de contrôle sans codage » signifie qu’aucun essai de codage n’a été effectué avant l’essai de choix de rappel ; Seul l’essai Recall Choice est mené. On s’attend à ce que, sans être autorisé à coder l’emplacement de l’événement de mémoire quotidien, la performance des rats dans l’essai de choix sera au niveau du hasard. Si ce n’est pas le cas et que les rats obtiennent de bons résultats dans l’essai de contrôle sans codage, il pourrait être nécessaire de redessiner les puits de sable et leurs compartiments accessibles et inaccessibles.

  1. Effectuer un essai de choix de rappel tel que décrit à la section 4.3 (étapes 4.3.1 à 4.3.10).

7. Mesure du rendement

REMARQUE : Plusieurs paramètres sont mesurés et la figure supplémentaire 1 montre un exemple de fiche technique.

  1. Choix de puits de sable
    REMARQUE : Le choix est défini comme le nombre de puits de sable dans lesquels les rats creusent, jusqu’au puits de sable approprié inclus, pendant les essais de choix de rappel et de sonde de rappel. La valeur maximale possible du choix est de 5, car il y a cinq puits de sable au total.
    1. Au cours de chaque essai de l’expérience (essai de choix de rappel et test de sonde de rappel), déterminez le nombre de choix effectués par un rat : s’il place sa ou ses pattes avant sur ou dans un puits de sable. Si un rat est passé en courant, ou s’il s’est contenté de renifler rapidement à proximité d’un puits de sable, ce n’est pas considéré comme un choix.
    2. Dans de rares cas, lorsqu’il est difficile de dire à partir des moniteurs vidéo si les rats ont fait un choix (tel que défini ci-dessus), vérifiez à la fin de l’essai, s’il n’y a pas de traces de creusement, c’est-à-dire si le sable est déplacé autour du ou des puits de sable. S’il y a des preuves de creusement, même légères, considérez cela comme un choix. Faire une pause dans un puits de sable et ne pas creuser n’est considéré que comme une visite et ne doit pas être considéré comme un choix.
  2. Erreurs
    REMARQUE : L’erreur est définie comme le nombre de puits de sable incorrects (non récompensés) que les rats visitent avant de localiser le bon puits de sable. Le choix est défini comme le nombre de puits de sable dans lesquels les rats creusent, jusqu’au puits de sable approprié inclus, pendant les essais de choix de rappel et de sonde de rappel. Le nombre maximum d’erreurs est de quatre car il y a cinq puits de sable au total.
    1. Calculez l’erreur à l’aide de la formule suivante :
      Erreur = (Choix - 1)
    2. Lorsqu’un rat visite à nouveau le mauvais puits de sable, ne comptez pas cela comme une autre erreur car le nombre maximum d’erreurs est de quatre en raison de cinq puits de sable au total.
  3. Indice de performance (IP)
    REMARQUE : L’indice de performance est défini comme le nombre d’erreurs commises avant que les rats ne localisent le bon puits de sable dans un essai de choix de rappel. Avec cinq puits de sable, jusqu’à quatre erreurs peuvent se produire. Le niveau de chance parmi cinq puits de sable est donc de deux erreurs (c’est-à-dire 50 %).
    1. Calculez l’indice de performance à l’aide de la formule suivante :
      figure-protocol-41956
    2. Lorsqu’un rat visite à nouveau le mauvais puits de sable, ne comptez pas cela comme une autre erreur car le nombre maximum d’erreurs est de quatre en raison de cinq puits de sable au total.
  4. Latence
    REMARQUE : La latence est définie comme le temps qui s’écoule avant que le creusement ne commence dans le(s) bon(s) puits de sable.
    1. Mesurez la latence à partir du moment où le rat quitte la boîte de départ jusqu’à ce qu’il atteigne le bon puits de sable. Surveillez et enregistrez la latence à l’aide du logiciel informatique personnalisé.
  5. Temps de fouille
    1. Mesurez le temps de creusement des rats dans chaque puits de sable (qu’il s’agisse de puits de sable corrects ou incorrects) dans le cadre de l’essai de la sonde de rappel.
      REMARQUE : Une bonne mémoire pour l’événement quotidien est définie par le fait que les rats ont creusé dans le bon puits de sable (n = 1) pendant une plus grande proportion de l’essai de la sonde de 120 s que le temps moyen qu’ils passent à creuser dans les puits de sable incorrects (n = 4).
    2. Calculez le correct et l’incorrect à l’aide des formules suivantes :
      figure-protocol-43216
      figure-protocol-43289

8. Éviter les biais involontaires

REMARQUE : Les mesures de contrôle suivantes sont mises en œuvre dans l’ensemble du protocole pour garantir la reproductibilité et la fiabilité de cette tâche de mémoire quotidienne.

  1. Contrebalancez l’emplacement des puits de sable entre les sessions. Cela évite d’obtenir un biais de récompense en faveur d’un côté spécifique de l’arène de l’événement.
  2. Contrebalancez les ensembles de puits de sable, ainsi que les puits de sable à l’intérieur de ces ensembles utilisés dans la bonne position, entre les sessions et les rats à chaque session. Cela décourage les rats d’essayer de suivre tout essai d’odeur résiduelle persistant des essais du ou des rats précédents.
  3. Essuyez le sol de l’arène de l’événement entre chaque épreuve avec un chiffon imbibé d’une solution d’éthanol à 70 % ; Cela empêchera le chemin d’un ou des rats précédents d’influencer l’exécution ultérieure des tâches.

Résultats

Ce protocole de base stable a été utilisé pour entraîner avec succès des rats à apprendre cette tâche de mémoire quotidienne à l’aide de représentations allocentriques. Ce protocole comporte deux éléments importants. Tout d’abord, les animaux partent de différentes boîtes noires (p. ex., est, sud et ouest) à l’intérieur et entre les sessions (figure 7A). Il y a deux essais d’encodage et un essai de rappel par session (ou un essai de s...

Discussion

Les humains encodent automatiquement des événements uniques de la vie quotidienne. Nous nous souvenons volontiers de certains événements et en oublions d’autres. Le protocole de mémoire quotidienne de type épisodique décrit ci-dessus fournit une méthode robuste pour les chercheurs souhaitant étudier ce type de mémoire (mémoire épisodique) chez les rongeurs. Parce que la tâche implique l’acte quotidien de trouver et de récupérer des granulés de nourriture à un endroit...

Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par des subventions de programme du Conseil de recherches médicales, le Conseil européen de la recherche (ERC-2010-AdG-268800-NEUROSCHEMA), la bourse Wellcome Trust Advanced Investigator Grant (207481/Z/17/Z).

matériels

NameCompanyCatalog NumberComments
CameraCCTVFirstN/A
Event ArenaUniversity of Edinburgh (designed and built in house)University of Edinburgh (designed and built in house)Event arena for everyday memory task
Lister-hooded ratsCharles River UK603
Multitimer LabviewUniversity of Edinburgh (designed and built in house)University of Edinburgh (designed and built in house)
Pneumatics, frames, screws of event arenaRS Components Ltd.University of Edinburgh (P. Spooner)Tools for building event arena
SandwellsAdam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)University of Edinburgh (P. Spooner)Sandwells for arena
StartboxesAdam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)University of Edinburgh (P. Spooner)
Video recordingWindows 10 computers with OBS software, Blackmagic Decklink Mini Recorder cardsN/A

Références

  1. Pavlov, I. P. The work of digestive glands. Bristol Medico-Chirurgical Journal. 21 (80), 158-159 (1903).
  2. Thorndike, E. L. Animal intelligence: An experimental study of the associative processes in animals. Psychological Review. 5 (5), 551-553 (1898).
  3. Dickinson, A., Mackintosh, N. J. Reinforcer specificity in the enhancement of conditioning by posttrial surprise. Journal of Experimental Psychology: Animal Behaviour Processes. 5 (2), 162-177 (1979).
  4. Tolman, E. C., Gleitman, H. Studies in spatial learning: VII. Place and response learning under different degrees of motivation. Journal of Experimental Psychology. 39 (5), 653-659 (1949).
  5. Olton, D. S., Samuelson, R. J., Wagner, A. R. Remembrance of places passed: Spatial memory in rats. Journal of Experimental Psychology: Animal Behaviour Processes. 2 (2), 97-116 (1976).
  6. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (1), 74-104 (1979).
  7. Morris, R. G. M., Garrud, P., Rawlins, J. N. P., O'Keefe, J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature. 297 (5868), 681-683 (1982).
  8. Kesner, R. P., Farnsworth, G., Kametani, H. Role of parietal cortex and hippocampus in representing spatial information. Cerebral Cortex. 1 (5), 367-373 (1991).
  9. Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioural data. Behavioural Brain Research. 31 (1), 47-59 (1988).
  10. Ennaceur, A., Neave, N., Aggleton, J. P. Spontaneous object recognition and object location memory in rats: the effects of lesions in the cingulate cortices, the medial prefrontal cortex, the cingulum bundle and the fornix. Experimental Brain Research. 113 (3), 509-519 (1997).
  11. Day, M., Langston, R. F., Morris, R. G. M. Glutamate-receptor-mediated encoding and retrieval of paired-associate learning. Nature. 424 (6945), 205-209 (2003).
  12. Tse, D., et al. Schemas and memory consolidation. Science (American Association for the Advancement of Science). 316 (5821), 76-82 (2007).
  13. Bethus, I., Tse, D., Morris, R. G. M. Dopamine and memory: modulation of the persistence of memory for novel hippocampal NMDA receptor-dependent paired associates. The Journal of Neuroscience. 30 (5), 1610-1618 (2010).
  14. Bast, T., da Silva, B. M., Morris, R. G. M. Distinct contributions of hippocampal NMDA and AMPA receptors to encoding and retrieval of one-trial place memory. The Journal of Neuroscience. 25 (25), 5845-5856 (2005).
  15. Wang, S. -. H., Redondo, R. L., Morris, R. G. M. of synaptic tagging and capture to the persistence of long-term potentiation and everyday spatial memory. Proceeding of the National Academy of Sciences. 107 (45), 19537-19542 (2010).
  16. Takeuchi, T., et al. Locus coeruleus and dopaminergic consolidation of everyday memory. Nature. 537 (7620), 357-362 (2016).
  17. Nonaka, M., et al. Everyday memory: towards a translationally effective method of modelling the encoding, forgetting and enhancement of memory. The European Journal of Neuroscience. 46 (4), 1937-1953 (2017).
  18. Broadbent, N., et al. A stable home-base promotes allocentric memory representations of episodic-like everyday spatial memory. The European Journal of Neuroscience. 51 (7), 1539-1558 (2020).
  19. Steele, R. J., Morris, R. G. M. Delay-dependent impairment of a matching-to-place task with chronic and intrahippocampal infusion of NMDA-antagonist D-AP5. Hippocampus. 9 (2), 118-136 (1999).
  20. Whishaw, I. Q., Coles, B. L. K., Bellerive, C. H. M. Food carrying: a new method for naturalistic studies of spontaneous and forced alternation. Journal of Neuroscience Methods. 61 (1), 139-143 (1995).
  21. Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presence of local cues. Learning and Motivation. 12 (2), 239-260 (1981).
  22. Whishaw, I. Q., Nicholson, L., Oddie, S. D. Food-pellet size directs hoarding in rats. Bulletin of the Psychonomic Society. 27 (1), 57-59 (1989).
  23. Dix, S. L., Aggleton, J. P. Extending the spontaneous preference test of recognition: Evidence of object-location and object-context recognition. Behavioural Brain Research. 99 (2), 191-200 (1999).
  24. Langston, R. F., Wood, E. R. Associative recognition and the hippocampus: differential effects of hippocampal lesions on object-place, object-context and object-place-context memory. Hippocampus. 20 (10), 1139-1153 (2010).

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