Ce travail a été soutenu par l&#39;Université de Neurex-Neuroscience du Haut-Rhin Réseau (post-doc de bourse pour RP) et Strasbourg et par BrainLinks-BRAINTOOLS pôle d&#39;excellence financés par la Fondation allemande pour la recherche (DFG, accorder nombre EXC 1086). Nous remercions Nadja Martini pour l&#39;assistance technique d&#39;experts.

1. Considérations générales Ce protocole est approuvé par le soin et l&#39;utilisation des animaux Comité de l&#39;hôpital universitaire de Fribourg (même pour Strasbourg). L&#39;acuité visuelle est nécessaire pour la performance dans les tests de l&#39;apprentissage spatial. Rongeurs avec les systèmes visuels douteux ne sont pas appropriées. En outre, l&#39;éclairage doit être suffisante pour que les rats pour voir les différents indices situés sur les murs environnants. Il est utile d&#39;utiliser des indices de base en forme (carré, cercle, triangle), mais bien contrastées (par exemple, les indices peintes en noir sur un fond peint en blanc). De même, de troubles moteurs graves sont les critères d&#39;exclusion, car la natation est nécessaire pour ce test et la noyade peut se produire. Enfin, les rongeurs hyper-anxieux peuvent afficher un comportement de recherche fortement biaisé, qui a une incidence sur les performances. 2. Appareil Set Up <ol><li> Construire un double H labyrinthe constitué d&#39;une allée centrale de 160 cm, qui est coupé aux deux extrémités et au centrepar trois bras parallèles courir 160 cm (voir la figure 1). Veiller à ce que l&#39;allée centrale et ses bras perpendiculaires sont 20 cm de large, et sont entourés par 35 cm de haut murs de plexiglas transparent. Epaisseur de la plexiglas est de 6 mm pour toutes les parties. </li><li> Fixer les murs en place avec de la colle et des vis, et étanche le labyrinthe en utilisant des joints de silicone à tous les angles internes. Ces joints peuvent être remplacés facilement devraient-ils perdre leur étanchéité. Placer une sortie de vidange à l&#39;extrémité d&#39;un des bras d&#39;angle (ou dans le milieu du labyrinthe) pour la vidange. </li><li> Placez le labyrinthe sur une table haute de 80 cm, avec un espace suffisant autour de) la marche autour du labyrinthe, et b) le placement de repères bien contrastées. Désigner chaque bras dans le labyrinthe par sa position, à savoir, au nord-ouest (NW), au nord (N), au nord-est (NE), sud-ouest (SW), le sud (S), et au sud-est (SE). </li><li> Placer une caméra montée au plafond au-dessus du labyrinthe pour l&#39;analyse post-test du comportement animal, en utilisant soit manuel ou aut(vidéo) suivi méthodes OMATIC (voir §5). </li></ol> 3. Commentaires généraux <ol><li> Avant de l&#39;utiliser, remplissez le labyrinthe avec de l&#39;eau à une hauteur approximative de 18 cm (200 L). Cela est suffisamment élevé pour empêcher les rats de toucher le fond du labyrinthe avec leurs pieds, mais suffisamment pour empêcher la fuite peu profonde. </li><li> Après le pré-formation, rendre la opaque de l&#39;eau en mélangeant 250 g de lait écrémé en poudre. Changez l&#39;eau sur une base quotidienne pour empêcher le mélange lait-eau de devenir rances. Maintenir la température de l&#39;eau entre 21 à 23 ° C pour fournir un incitatif pour les rats à rechercher la plate-forme d&#39;évasion. NOTE: Comme les rats se familiariser avec la position de la plate-forme lors de la pré-formation, sa position est déplacé vers un autre bras pendant l&#39;entraînement. </li><li> Avant utilisation, immerger, une plate-forme de 17 cm de diamètre 10 cm à l&#39;extrémité de l&#39;un des bras de coin (NE, NW, SE ou SW). Assurer la hauteur à être immergé est de 1 cm en dessous de la surface de la surface de l&#39;eau. Former les rats pour atteindrela plate-forme cible en utilisant soit un allocentrique ou d&#39;une stratégie d&#39;apprentissage égocentrique, qui dépend du type de paradigme utilisé (voir §4). </li></ol> 4. Protocoles de formation de base NOTE: Les rats sont généralement fournis avec une première journée de pré-formation, ce qui leur permet de se familiariser avec le labyrinthe. <ol><li> Pour pré-formation libérer le rat de l&#39;extrémité de l&#39;un des bras du centre (par exemple, S bras) et placer la plate-forme de but à l&#39;extrémité d&#39;un des bras de coin (par exemple, NE), puis donner les rats 4 consécutive 60 sec essais dans lesquels pour atteindre la plate-forme cible. </li><li> En arrivant à la plate-forme d&#39;évasion, le rat permettent d&#39;attendre là pendant 15 sec, afin qu&#39;ils puissent se reposer et observer leur environnement. Indépendamment de la position de départ, toujours bloquer le bras opposé avec une porte guillotine transparent, ce qui empêche l&#39;entrée. REMARQUE: Pendant la pré-formation, laisser l&#39;eau transparente, et d&#39;ajuster la plate-forme, ilroite de telle sorte qu&#39;elle fait saillie de 1 cm au-dessus de la surface de l&#39;eau, ce qui rend visible le rat. </li><li> Effectuer session de formation quotidienne comprenant jusqu&#39;à 4 essais consécutifs, séparés par un intervalle de 10 secondes au moins (de formation discrète, à savoir, avec des intervalles de plusieurs minutes entre les essais, est une alternative). </li><li> Pour la formation, de déplacer la plate-forme à partir de sa position de pré-formation au bras choisi (par exemple, NW), et plonger à son extrémité 1 cm en dessous de la surface de l&#39;eau. Maintenant rendre la opaque de l&#39;eau par l&#39;addition de poudre de lait et effectuer la formation suivante (article 4). </li><li> Pour les rats qui ne parviennent pas à la plate-forme cible dans les 60 secondes, les renvoient à la position de départ, et doucement les guider vers la plate-forme par l&#39;expérimentateur. </li><li> Mesurer plusieurs variables durant les sessions de formation et de sondes, tels que, nagé la distance, temps de latence à bras but / plate-forme, le temps passé dans chaque bras, ainsi que le nombre d&#39;erreurs initiales / répétitives (voir Figure2). Gardez à l&#39;esprit que les latences peuvent être influencés par des difficultés motrices. Le cas échéant, la distance et les erreurs apparaissent comme des variables les plus fiables sur les performances cognitives. </li><li> Allocentrique Stratégie de formation: <ol><li> Jour 1 - Pré-formation: <ol><li> Ne pas ajouter de la poudre de lait pour cette étape. Placez plateforme d&#39;échappement dépassant 1 cm au-dessus de la surface de l&#39;eau à un endroit fixe. rats train en 4 essais consécutifs pour atteindre la plate-forme. </li></ol></li><li> Jours 2 - 5 - Formation: <ol><li> Ajouter 250 g de lait écrémé en poudre à l&#39;eau pour la rendre opaque. Déplacer la plate-forme à un bras différent (par exemple, du NE au NW) et ajouter de l&#39;eau de sorte que la plate-forme est de 1 cm en dessous de la surface de l&#39;eau. rats de sortie soit le bras de N ou S dans les séquences imprévisibles pour chaque session, de sorte que les deux bras sont utilisés deux fois début de l&#39;essai en une seule séance (4 essais / jour, par exemple, SNNS, NSNS; voir la figure 3). </li></ol></li><li>Jour 6 - Session Probe: <ol><li> Retirer la plate-forme pour le procès de la sonde. Relâchez les rats d&#39;un bras différentes de celles utilisées lors de la formation (par exemple, SW), et leur permettre de nager pendant 60 secondes. Voir Figure 4 pour les pistes de natation représentatifs. Analyse du temps passé dans le bras de cible (ancien emplacement de la plate-forme) donne une indication quant à savoir si les rats utilisent une stratégie spatiale, un autre type de stratégie, une combinaison séquentielle des différentes stratégies (voir ci-dessous), ou un motif de recherche désorganisée. </li></ol></li></ol></li><li> Egocentric formation de la stratégie: <ol><li> Jour 1 - Pré-formation: <ol><li> Ceci est la même que la première étape dans la formation de la stratégie allocentrique (étape 4.1). Ne pas ajouter de la poudre de lait pour cette étape. Placez plateforme d&#39;échappement dépassant 1 cm au-dessus de la surface de l&#39;eau à un endroit fixe. rats train en 4 essais consécutifs pour atteindre la plate-forme. </li></ol></li><li> Jours 2 - 5 - Formation: <ol><li> Ajouter 250 g depoudre de lait écrémé dans l&#39;eau pour la rendre opaque. Déplacer la plate-forme à un bras différent et ajouter de l&#39;eau de sorte que la plate-forme est de 1 cm en dessous de la surface de l&#39;eau. rats de sortie de la même branche de départ (S ou N; voir la Figure 5) pour chaque épreuve (4 essais / jour). </li></ol></li><li> Jour 6 - Session Probe: <ol><li> Retirer la plate-forme pour le procès de la sonde. Les rats sont libérés à partir d&#39;un bras différent de celui où ils ont été libérés au cours de la formation. Autoriser les rats à nager pendant 60 secondes. Bloquer le bras opposé avec une porte guillotine transparent. REMARQUE: Modifier les stratégies de formation ci-dessus car, selon les exigences de l&#39;expérience particulière, par exemple, les essais effets des médicaments etc. </li></ol></li></ol></li><li> Sécher le rat avec des serviettes absorbantes après chaque session dans l&#39;eau. </li></ol> 5. Analyse <ol><li> Effectuer des mesures de temps de latence, les erreurs initiales et répétitives, premiers choix et le type de réponse manually en enregistrant ces variables des vidéos prises par l&#39;appareil photo en tête. </li><li> Alternativement, si possible, utilisez un logiciel commercial vidéo-tracking et configuré pour enregistrer ces variables automatiquement. </li><li> Analyse Statistique: REMARQUE: La mise en œuvre spécifique de l&#39;analyse statistique dépend de l&#39;étude, qui se déroule. <ol><li> Effectuer un, deux ou trois voies ANOVAs concernant les erreurs initiales / répétitives, la latence à bras but / plate-forme, et le temps passé dans le bras de cible; avec des facteurs qui comprennent le jour du test, et le groupe (s) de traitement. </li><li> Le cas échéant, suivez ces analyses de variance à l&#39;aide de comparaisons multiples post-hoc de Newman-Keuls tests. Pour comparer les performances, utilisez une valeur de référence (par exemple, le temps passé dans le bras de cible lors d&#39;un procès de la sonde par rapport au niveau de la chance), et d&#39;effectuer un test t. </li><li> Si nécessaire, utiliser des statistiques non paramétriques en plus (par exemple,? ², voir ci-dessous) ou au contraire lorsque les conditions de PARAMETceux ric ne sont pas remplies. </li></ol></li></ol>

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Les auteurs ont rien à révéler.

Commentaires sur la conception et l&#39;analyse d&#39;études Depuis sa conception, le double-H labyrinthe a été utilisée dans un certain nombre d&#39;expériences comportementales chez les rats, qui, collectivement, ont été conçus pour étudier les réponses égocentriques et / ou allocentriques chez les rats dans des conditions normales 24,25 et 26-29 modifiés états du cerveau. Les dernières études comprennent la stimulation du striatum cérébrale profonde (DB...

Chez les animaux, l&#39;apprentissage est principalement médiée par les systèmes de mémoire hippocampal- et basée striatum-1,2, qui jouent un rôle central en ce qui concerne place- et procédural mémoire, respectivement. La relation entre ces deux systèmes est complexe, et ils sont connus pour interagir les uns avec les autres dans les mœurs coopératifs ou compétitifs 1,3. En outre, des études ont montré que l&#39;influence de l&#39;un de ces systèmes de mémoire sur le comportement animal peut augmenter à la suite de l&#39;absence ou de détérioration de l&#39;autre système 4-7. Ces deux systèmes sont reliés au cortex préfrontal via le thalamus. De nombreux troubles neurologiques et des maladies neurodégénératives peuvent affecter la cognition spatiale chez l&#39;homme, qui reposent sur l&#39;interaction entre les systèmes de mémoire procédurale et déclarative. Les exemples incluent la maladie de Parkinson (PD), la maladie (le HD) de Huntington 10.8, la maladie d&#39;Alzheimer (AD) 11-14, ainsi quela sclérose latérale amyotrophique (SLA) 15. Les modèles animaux, qui sont pertinentes pour ces troubles peuvent être induites par divers traitements médicamenteux qui bloquent certains récepteurs 16, ainsi que par des lésions ciblées. Lorsque ces animaux sont utilisés avec des tâches de mémoire spatiale, un aperçu précieux peut être gagné dans les mécanismes sous-jacents liés à ces troubles, ainsi que diverses options de traitement. Il ya beaucoup de différents types de tâches de mémoire spatiale chez les rongeurs, qui, collectivement, sont conçus pour évaluer les aspects spécifiques de l&#39;apprentissage et de la mémoire, ainsi que les effets des traitements potentiels contre plusieurs types de troubles 17,18. Ces tâches peuvent être distingués par le nombre de buts et de sentiers, le degré de flexibilité comportementale dans la résolution de la tâche, la durée de la mémoire ou de retard, ainsi que le choix de la stratégie utilisée dans la résolution de la tâche. Une bonne performance peut être acquis sur la base de signaux externes ou des repères qui servent à orienterl&#39;animal vers le but (une stratégie allocentrique ou lieu). Alternativement, un rongeur peut élaborer une stratégie qui est basée sur l&#39;orientation du corps et des indices quant à la direction à se déplacer dans (une stratégie égocentrique ou de procédure), par exemple, si un rat sait que l&#39;objectif est l&#39;un virage à gauche suivi d&#39;un virage à droite , il ya peu de nécessité d&#39;une stratégie allocentrique ou le lieu. Maze tâches diffèrent souvent basées sur le degré de flexibilité offert au rongeur à les résoudre. Par exemple, dans le labyrinthe d&#39;eau de Morris, une version sèche de ce dernier (par exemple, 19) ou le labyrinthe Barnes (par exemple, 20), il ya potentiellement des routes infinies le rat peut prendre pour atteindre l&#39;objectif. Dans le labyrinthe d&#39;eau de Morris, par exemple, l&#39;emplacement de l&#39;objectif peut être appris sur la base de points de repère ou d&#39;indices (stratégie allocentrique) externes, ou simplement nager en cercles vers le centre jusqu&#39;à ce que la plate-forme se trouve (stratégie égocentrique) 21. Certaines tâches ont des objectifs multipleset un degré élevé de flexibilité, comme la tâche de cône champ 22 ou la radiale de Olton labyrinthe 23. À l&#39;autre extrémité de l&#39;échelle sont les tâches, qui offrent une flexibilité limitée pour atteindre l&#39;objectif, par exemple, le labyrinthe de pierre, ou la version alternative de la T-labyrinthe. Ces tâches ne fournissent qu&#39;une seule façon correcte d&#39;atteindre l&#39;objectif et de faciliter l&#39;émergence de routines cognitives qui sont principalement régis par le système de la mémoire procédurale basée striatum. Le double-H labyrinthe est un dispositif de contrôle de la mémoire spatiale roman, qui a été conçu pour permettre à l&#39;expérimentateur de diriger le type de stratégie qui est appris par les rongeurs dans la résolution de la tâche 24. Composé de trois bras d&#39;exécution parallèles coupées par une allée centrale perpendiculaire, la double-H labyrinthe est une tâche eau évasion dans laquelle les rongeurs apprennent à atteindre une plate-forme d&#39;évasion qui est immergé dans l&#39;un des emplacements de labyrinthe. Pendant la formation, une stratégie procédurale peut être développé par le maintien til même commencer et but endroits à travers. Alternativement, une stratégie allocentrique peut être développé en alternant la position de départ dans un ordre aléatoire, nécessitant ainsi le rat d&#39;apprendre l&#39;emplacement de la plate-forme cachée basée sur les indices environnementaux comme il doit le faire dans un labyrinthe d&#39;eau. Ceci surmonte un obstacle présent dans de nombreuses tâches de labyrinthe différentes, dans lequel l&#39;expérimentateur a par ailleurs peu de contrôle sur le type de stratégie que les rongeurs utilisent. Ceci est important lorsque l&#39;on considère que les effets de certains médicaments candidats cognition améliorant comptent sur le système lieu-mémoire sur la base de l&#39;hippocampe, ainsi l&#39;émergence de routines ou procédures cognitives peut confondre l&#39;interprétation des observations comportementales lorsque les animaux, par exemple passage de allocentrique à la mémoire procédurale au cours de la formation. De même, il peut être souhaitable d&#39;évaluer les effets des médicaments et des traitements sur la mémoire procédurale, sans l&#39;influence de la mémoire sur la base de lieu-allocentrique. Enfin, ce dispositifpeut être utilisé pour étudier les interactions coopératives ou de concurrence entre ces systèmes de mémoire, et les conditions dans lesquelles les rongeurs peuvent passer d&#39;un système à un autre.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Rats or Mice</td>
			<td></td>
			<td>Charles River</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Towels for drying</td>
			<td></td>
			<td>University Hospital</td>
			<td>1 / animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>~200 L / day</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Skim milk powder</td>
			<td></td>
			<td>Grocery store</td>
			<td>250 g / 200 L water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Garden Hose</td>
			<td></td>
			<td>Hardware store</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drying rack for towels</td>
			<td></td>
			<td>Hardware store</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kinect camera</td>
			<td></td>
			<td>Kinect</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC computer</td>
			<td></td>
			<td>any</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Double H Maze, (plexiglass) (Custom-Built)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External lateral walls, 1600 &#215; 350 &#215; 6 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Internal lateral walls, 706 &#215; 350 &#215; 6 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Central corridor panels, 500 &#215; 350 &#215; 6 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arm extremities, 188 &#215; 350 &#215; 6 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guillotine doors, 187 &#215; 350 &#215; 6 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extremity covers, 200 &#215; 250 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crossbars, 200 &#215; 40 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>[header]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-H Maze Platform (to be ballasted)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Double-H Maze Platform (to be ballasted) (Custom-Built)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal platform, 100 mm diameter &#215; 150 mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Platform cover, 100 mm diameter &#215; 6mm</td>
			<td></td>
			<td align="right">2</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the double-h maze: a robust behavioral test for learning and memory in rodents

L&#39;étude de la cognition spatiale chez les rongeurs emploie généralement l&#39;utilisation de tâches de labyrinthe, dont les attributs varier d&#39;un labyrinthe à l&#39;autre. Ces tâches varient par leur flexibilité comportementale et la durée de la mémoire requise, le nombre de buts et de voies, et aussi la complexité globale de la tâche. Une caractéristique de confusion dans beaucoup de ces tâches est le manque de contrôle sur la stratégie employée par les rongeurs d&#39;atteindre l&#39;objectif, par exemple, allocentriques (de procédure) des stratégies fondées (déclaratifs-comme) ou égocentriques. Le double-H labyrinthe est une tâche de mémoire de l&#39;eau-évasion roman qui traite de cette question, en permettant à l&#39;expérimentateur de diriger le type de stratégie appris au cours de la période de formation. Le double-H labyrinthe est un dispositif transparent, qui se compose d&#39;une allée centrale avec trois bras faisant saillie des deux côtés, avec une plateforme d&#39;échappement immergé à l&#39;extrémité de l&#39;un de ces bras. Les rats peuvent être formés en utilisant une stratégie allocentrique en alternant la stposition de l&#39;art dans le labyrinthe d&#39;une manière imprévisible (voir le protocole 1; §4.7), les obligeant ainsi à apprendre l&#39;emplacement de la plate-forme basée sur les indices allothetic disponibles. Alternativement, une stratégie d&#39;apprentissage égocentrique (protocole 2; §4.8) peut être utilisé en libérant les rats de la même position lors de chaque essai, jusqu&#39;à ce qu&#39;ils apprennent le motif de procédure nécessaire pour atteindre le but. Cette tâche a été prouvé pour permettre la formation de traces mnésiques stables. La mémoire peut être sondé la suite de la période de formation dans un essai de la sonde trompeuse, dans lequel la position de départ pour la rats suppléants. Suite à un paradigme d&#39;apprentissage égocentrique, les rats ont généralement recours à une stratégie basée allocentrique, mais seulement lorsque leur point de vue initial sur les extra-labyrinthe indices diffère nettement de leur position d&#39;origine. Cette tâche est idéal pour explorer les effets de médicaments / perturbations sur les performances de la mémoire allocentrique / égocentrique, ainsi que les interactions entre èmeese deux systèmes de mémoire.

Stratégie d&#39;apprentissage Egocentric Une étude a été effectuée pour déterminer si la stratégie de la mémoire choisie chez le rat des changements fondés sur des modifications de leur perspective d&#39;indices environnementaux externes, à la suite d&#39;un paradigme égocentrique-learning 25. Les rats ont été formés sur 4 jours (4 essais / jour) pour atteindre un bras de but situé au nord, et ont ensuite été testées sur le cinquième jour à l&#39;aide d&#39;un ess...

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The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

Le Double-H Maze: un test comportemental robuste pour l&#39;apprentissage et la mémoire chez les rongeurs

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

12.4K vues.  University Hospital Freiburg. The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

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The Resident-intruder Paradigm: A Standardized Test for Aggression, Violence and Social Stress

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to measure offensive aggression and defensive behavior in a semi natural setting. The most important behavioral elements performed by the resident and the intruder are demonstrated in the video and illustrated using artistic drawings. The use of the resident intruder paradigm for acute and chronic social stress experiments is explained as well. Finally, some brief tests and criteria are presented to distinguish aggression from its more violent and pathological forms.

This video shows the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to measure offensive aggression, defensive behavior and violence in a semi-natural setting. The use of the paradigm for social stress experiments is explained as well.

Le paradigme résident-intrus: un test standardisé pour agression, violence et le stress social

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to ...

Recherche

Sciences du comportement

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Labyrinthe aquatique de Morris Test: Optimisation pour les souris de souche et environnement de test

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been maintaining the behavior. There is close correspondence between fear and human anxiety, and therefore studies of extinction learning might provide insight into the biological nature of anxiety-related disorders such as post-traumatic stress disorder, and they might help to develop strategies to treat them. Preclinical research aims to aid extinction learning and to induce targeted plasticity in extinction circuits to consolidate the newly formed memory. Vagus nerve stimulation (VNS) is a powerful approach that provides tight temporal and circuit-specific release of neurotransmitters, resulting in modulation of neuronal networks engaged in an ongoing task. VNS enhances memory consolidation in both rats and humans, and pairing VNS with exposure to conditioned cues enhances the consolidation of extinction learning in rats. Here, we provide a detailed protocol for the preparation of custom-made parts and the surgical procedures required for VNS in rats. Using this protocol we show how VNS can facilitate the extinction of conditioned fear responses in an auditory fear conditioning task. In addition, we provide evidence that VNS modulates synaptic plasticity in the pathway between the infralimbic (IL) medial prefrontal cortex and the basolateral complex of the amygdala (BLA), which is involved in the expression and modulation of extinction memory.

Vagus nerve stimulation (VNS) has emerged as a tool to induce targeted synaptic plasticity in the forebrain to modify a range of behaviors. This protocol describes how to implement VNS to facilitate the consolidation of fear extinction memory.

Stimulation du nerf vague comme un outil pour induire la plasticité dans les voies pertinentes pour l&#39;extinction d&#39;apprentissage

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Place and Response Learning in the Open-field Tower Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for examining how rats learn to use a place- or response-learning to successfully navigate in an open-field arena. Additionally, this protocol describes how the OFTM differs from other behavioral maze paradigms that are commonly used to study spatial learning in rodents. The OFTM described in this article was adapted from the one previously described by Cole, Clipperton, and Walt (2007). Specifically, the OFTM was created to test spatial learning in rodents without the experimenter having to consider how &#8220;stress&#8221; might play a role as a confounding variable. Experiments have shown that stress-alone can significantly affect cognitive function1. The representative results section contains data from an experiment that used the OFTM to examine the effects of estradiol treatment on place- and response-learning in adult female Sprague Dawley rats2. Future studies will be designed to examine the role of the hippocampus and striatum in place- and response-learning in the OFTM.

The Open-field Tower Maze (OFTM) is a maze created to study the behavioral and neural mechanisms of spatial learning (e.g., place- or response-learning) in rats. This maze is especially useful for experimenters who want to use a non-stressful maze paradigm to investigate spatial learning in their research.

Placez et l&#39;apprentissage de réponse à l&#39;Open-champ Tour Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

Le Rongeur psychomoteur Vigilance Test (RPVT): une méthode d&#39;évaluation des performances neurocomportementales chez les rats et les souris

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

A Real-world What-Where-When Memory Test

Episodic memory is a complex memory system which allows recall and mental re-experience of previous episodes from one&#39;s own life. Real-life episodic memories are about events in their spatiotemporal context and are typically visuospatial, rather than verbal. Yet often, tests of episodic memory use verbal material to be recalled (word lists, stories). The Real-World What-Where-When memory test requires participants to hide a total of 16 different objects in 16 different locations over two temporal occasions, 2 h apart. Another two hours later, they are then asked to recall which objects (What) they had hidden in which locations (Where) and on which of the two occasions (When). In addition to counting the number of correctly recalled complete what-where-when combinations, this task can also be used to test real-world spatial memory and object memory. This task is sensitive to normal cognitive aging, and correlates well with performance on other episodic memory tasks, while at the same time providing more ecological validity and being cheap and easy to run.

A Real-world What-Where-When Memory Test

The Real-World What-Where-When memory test is a novel episodic memory test, in which participants need to recall which objects have been hidden in which locations on which of two distinct occasions. It is easy to run and is sensitive to normal cognitive aging.

Un monde réel<em&gt; What-Where-When</em&gt; Test de mémoire

Episodic memory is a complex memory system which allows recall and mental re-experience of previous episodes from one&#39;s own life. Real-life episodic ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is fairly simple and can be completed over 3 days: habituation day, training day, and testing day. During training, the mouse is allowed to explore 2 identical objects. On test day, one of the training objects is replaced with a novel object. Because mice have an innate preference for novelty, if the mouse recognizes the familiar object, it will spend most of its time at the novel object. Due to this innate preference, there is no need for positive or negative reinforcement or long training schedules. Additionally, the ORT can also be modified for numerous applications. The retention interval can be shortened to examine short-term memory, or lengthened to probe long-term memory. Pharmacological intervention can be used at various times prior to training, after training, or prior to recall to investigate different phases of learning (i.e., acquisition, early or late consolidation, or recall). Overall, the ORT is a relatively low-stress, efficient test for memory in mice, and is appropriate for the detection of neuropsychological changes following pharmacological, biological, or genetic manipulations.

The object recognition test (ORT) is a simple and efficient assay for evaluating learning and memory in mice. The methodology is described below.

Test de reconnaissance d’objet nouveau pour la recherche sur l’apprentissage et la mémoire chez les souris

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often stereotyped actions elicited in response to innately aversive sensory stimuli, but their success requires enough flexibility for adapting to different spatial environments, which can change rapidly. Here, we describe a behavioral assay to evaluate the influence of learned spatial knowledge on defensive behaviors in mice. We have adapted the widely used Barnes maze spatial memory assay to investigate how mice navigate to a shelter during escape responses to innately aversive sensory stimuli in a novel environment, and how they adapt to acute changes in the environment. This new assay is an ethological paradigm that does not require training and exploits the natural exploration patterns and navigation strategies in mice. We propose that the set of protocols described here are a powerful means of studying goal-directed behaviors and stimulus-triggered navigation, which should be of interest to both the fields of instinctive behaviors and spatial memory.

This protocol describes a behavioral assay, based on the Barnes maze test, to study how instinctive defensive actions are modified by the knowledge of spatial environment.

Une analyse comportementale pour enquêter sur le rôle de la mémoire spatiale pendant la défense Instinctive chez les souris

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper understanding of the neurobiological causes underlying the decision-making problems. A cost-benefit based T-maze task is used for measuring decision making in which rodents choose between a high reward arm (HRA) and a low reward arm (LRA). There are two paradigms of the T-maze decision-making task, one in which the cost is a time delay and the other in which it is physical effort. Both paradigms require a tedious and labor-intensive management of experimental animals, multiple doors, pellet reward, and arm choice recordings. In the current work, we invented an apparatus based on traditional T-maze with full automation for pellet delivery, door management and choice recordings. This automated setup can be used for the evaluation of both delay- and effort-based decision making in rodents. With the protocol described here, our lab investigated the decision-making phenotypes of multiple genetically modified mice. In the representative data, we showed that the mice with ablated medial habenular showed aversions of both delay and effort and tended to choose the immediate and effortless reward. This protocol helps to decrease the variability caused by experimenter intervention and to enhance experiment efficiency. In addition, chronic silicon probe or microelectrode recording, fiber-optic imaging and/or manipulation of neural activity can be easily applied during the decision-making task using the setup described here.

This article introduces an automated T-maze apparatus that we invented, and a protocol based on this apparatus for analyzing delay-based decision making and effort-based decision making in free moving rodents.

Un labyrinthe en t automatisée basée appareil et protocole d’analyse de retard - et fondé sur l’Effort de prise de décision chez les rongeurs de déplacement gratuit

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

Peur stress-Enhanced Learning, un modèle robuste rongeur du syndrome de Stress post-traumatique

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...