The authors have no acknowledgements.

הצהרת אתיקה: כל ההליכים אושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים מאוניברסיטת סידני והותאמו לבריאות הלאומית ומועצה למחקר רפואי של הנחיות אוסטרליה. נהלים בוצעו על עכברי C57 / BL6J שגודלו במתקן Bosch מכרסמים אוניברסיטת סידני. כל העכברים שוכנו בחדר מאוורר כראוי-אחת ב 21 ° C טמפרטורת סביבה על מחזור אור-חושך 12 שעות עם אורות בב 0600 שעות בכלובים מאווררים בנפרד גישה כרצונך מודעת מזון ומים יבשים עם. נקבות מאוחרת הריון חולקו באקראי לתנאי דיור סטנדרטיים או מועשר לסביבה. 1. שיכון (רמות העשרה): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג 4 נקבות עכברים בוגרים המאוחר הריון. באופן אקראי להקצות 2 למצב הסטנדרטי ולמקם כל אחד מהם לכלוב נקי סטנדרטי עכבר (ממדים הכוללים 391 x 199 x 160 מ&quot;מ) המכיל איגלו עכבר אדום אחד. למצב המועשר, למקם את הרמ&quot;א2 עכברים לכלוב חולדה בגודל נקי יחיד (ממדים הכוללים 462 x 403 x 404 מ&quot;מ) ining. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתוך כלוב ההעשרה, להציב מגוון של חפצים שנועדו להגביר את הגירוי חושי ומוטורי (למשל גלגלי ריצה, גירויים חזותיים, כדורי צמר גפן בניחוח, רצועות ולקרו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל 2 עד 3 ימים להזיז חפצים אלה על בתוך הכלוב; לרענן כל שנהרסו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על גמילה בלידת 21 ימים, בעלי חיים ממין ומקום לדיור נפרד בין גברים לנשים עולים בקנה אחד עם תנאי הסביבה הם גדלו. למצב המועשר להבטיח כי יש בין 3 ל 10 עכברים לכלוב עם 2 ו -5 עכברים לסטנדרטי. להתחיל בדיקות התנהגותיות פעם בעלי החיים מגיעים לבגרות (12-14 שבועות של גיל). </li></ol> 2. בניית תיבת פאזל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג 6 חתיכות של אקריליק הלבן (או חומר שאינו נקבובי אחר): מ&quot;מ אחד 750 x 280, שני מ&quot;מ 280 x 250, 750 x 250 שני מ&quot;מ, ומ&quot;מ אחד 150 x 280 (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג פיסת אקריליק השחור אחד 280 x 250 מ&quot;מ, עם פתח מרובע 40 x 40 מ&quot;מ חתוך לצד אחד של היצירה הזאת (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב את תיבת פאזל כדלקמן: להשתמש בפיסת מ&quot;מ 750 x 280 כחלק התחתון של התיבה, להשתמש 280 x 250 מ&quot;מ חתיכות כמו הקצוות של התיבה, ו-750 x 250 מ&quot;מ חתיכות כצדדים של התיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד 150 מ&quot;מ לתוך התיבה מקצה אחד, ולמקם את חתיכת אקריליק השחורה על פני התיבה, כך שהוא מפצל אותה לשני תאים (אחד גדול, אחד קטן) עם סומק הפתיחה עם החלק התחתון של התיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את פיסת מ&quot;מ 150 x 280 של אקרילי לבן ומניח אותו על גבי התא הקטן יותר של התיבה כדי לוודא שמכסה תחום זה לחלוטין, מתן חדר חשוך &quot;המטרה של התיבה&quot;. להדביק את הקטע הזה של אקריליק לגוף של התיבה הראשית על ידי צירים, או להשאיר חופשי שיש להסירו לחלוטין במהלך בדיקות התנהגותיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח 3 חתיכות של אקריליק (שלוש 4 x 120 מ&quot;מ) ולהצטרף לעשות &quot;u-shapערוץ ed &quot;. </li></ol><img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52225/52225fig1highres.jpg" width="500" /> איור 1: תרשים סכמטי של משימת Box פאזל. Box פאזל הוא תיבת אקריליק בהיקף של שטח פתוח-שדה (600 x 280 מ&quot;מ) ואזור מוגן מטרה-box (150 x 280 מ&quot;מ), מדידת 750 x 280 מ&quot;מ בכל. פתיחת 40 x 40 מ&quot;מ בתוך המחיצה (האפורה) שהפרידה בין שני האזורים מאפשרת חיות כדי לגשת לאזור מטרה-התיבה המכוסה מהשדה הפתוח. פתח זה נחסם בחסימות שהם קשים יותר ויותר כדי להסיר כבדיקה מתקדמת. בעלי חיים לעבור פרוטוקול חמישה ימים, בהיקף של ארבעה תנאי חסימה עם שלושה ניסויים לכל מצב. 3. ריצה של משימות Box פאזל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנקות ביסודיות את תיבת פאזל עם אלכוהול 70%. חזור על פעולה זו בין כל בעלי חיים שנבדקו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח איגלו עכבר אדום נקי בתוך ar מטרה-boxea של תיבת חידה, ולהחליף את המכסה על המטרה-box. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם יש מצב חסימה נבדק, למקם את החסימה בפתח השער התיבה (ראה איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר נבדק לתוך קטע השטח הפתוח מקופסא פאזל, מכוון למטרה-התיבה, ובקצה הרחוק מהמטרה-box. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את הזמן שלוקח לכל ארבעת כפות הרגליים של בעלי החיים כדי להיכנס לסעיף מטרה-התיבה של תיבת חידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם בעל חיים לא נכנסו למטרה-box, לסיים את המשפט פעם אחת הוא הגיע למגבלת הזמן שנקבע (ראה טבלה 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שמשפט נגמר, להסיר את החיה מקופסא פאזל ולמקם אותו לכלוב אחזקות נפרד עד למשפט הבא מתחיל. שמור 60-180 פער שניות בין ניסויים לכל חיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכל בעל חיים, לבצע שלושה ניסויים ליום במשך חמישה ימים רצופים של בדיקות, עם ארבעה תנאי חסימה ושלושה ניסויים של כל מצב. תלת השלישיאל למצב חסימה נתון תמיד צריך להינתן ביום שלאחר מכן (ראה טבלה 1). </li></ol><img alt="טבלת 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52225/52225table1.jpg" width="500" /> טבלת 1: ערכה של משימת Box פאזל. משימת תיבת פאזל מנוהלת במשך חמישה ימים, והוא מורכב מארבעה תנאי חסימה. ישנם שלושה ניסויים בכל אחד מארבעה הימים הראשונים, ואחד ביום החמישי. לכל אחד יש מצב חסימה שלושה ניסויים; שני הראשונים ביום אחד, והשלישי ביום מייד לאחר. המשפט הראשון של מצב חסימה נועד לבחון את יכולת פתרון בעיות מקומית, המשפט השני בוחן רכישת משימה וחיזוק, והמשפט השלישי משמש כassay עבור החזקת פתרון וזכירה. <img alt="איור 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/52225/52225fig2highres.jpg" width="600" /> איור 2: לחסוםתנאי יון בתוך משימת Box פאזל. דיאגרמות סכמטי של זירת Box פאזל ותנאי חסימת שימוש בתוך מחקר זה. () מצב 0 (C0), ללא נוכחות חסימה בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (ב) תנאי 1 (C1 ), עם &quot;u בצורה&quot; הווה ערוץ בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (C) מצב 2 (C2), שבו הערוץ מלא בחומר מצעים נקי. (ד) מצב 3 (C3 ), עם &quot;התוספת רקמה&quot; קיים בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (E) מצב 4 (C4) עם &quot;התוספת קצף&quot; קיים בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ומטרה-box אזורים. ממדים של הזירה הם כמו לכל רשומים בשיטות ואיור 1. 4. פרשנות של נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצג נתונים כמו גם זמן שלוקח לcomplete המשפט (כולל ניסויי null בו בעלי חיים לא להשלים את המשימה בתוך מגבלת הזמן שצוין) או כמספר ניסויי null. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ANOVA אמצעים חזרו להעריך את ההשפעה של מצב דיור על ביצועים בתוך תיבת חידה, עם סוג חסימה / מצב (C) ומספר משימה (T) גורמים בתוך-נושאים ורמת ההעשרה (סטנדרטית לעומת מועשר) כבין-נושאי גורם . </li></ol>

The authors declare they have no competing financial interests.

הנתונים שהוצגו מראים כי תיבת פאזל ניתן להשתמש ביעילות על מנת להעריך את ההשפעה של EE. עכברים שגודלו בסביבה מועשרת לקחו באופן עקבי באופן משמעותי פחות זמן כדי לפתור חידות חסימה בתוך assay התנהגות זו מאשר בעלי חיים שגדלו בתוך תנאי מעבדה סטנדרטיים. יתר על כן, הבדל זה היה בולט ?...

העשרה סביבתית (EE) יכולה להיות מוגדרת כסביבה המספקות בעלי חיים עם הזדמנות מוגברת לאינטראקציה חברתית, פעילות מוטורית, וגירויים חושיים יותר מאשר בדרך כלל חווה בenvironment.EE מעבדה סטנדרטית הוכח להשפיע באופן עקבי את התנהגותם של בעלי חיים, להביא ל שינויים כגון הפחתה של מתח ופעילות הקשורה לחרדה 8-10, ביצועים משופרים במשימות למידה וזיכרון 8,11, התחלה המוקדמת של קואורדינציה מוטורית ופעילות גישוש 11, שינויים בטיפול אימהי 8, כמו גם התנגדות לחומרים ממכרים 12 15. יתר על כן, EE נחשף לשיפור ההשפעות של הפרעות ניווניות, לעכב את התחלתה, ולהקטין את חומרת הסימפטומים במודלים של בעלי חיים של הנטינגטון 1-4,16, פרקינסון 17 ומחלת אלצהיימר 18. שינויים אלה CORמתייחס בשינויים אנטומיים ומולקולריים EE ידוע לגרום בכל רחבי המוח. בעלי חיים שגודלו בסביבה מועשרת מהשלבים המוקדמים של פיתוח להראות מספר עצום של שינויים עצביים, כוללים משקל המוח גדל ועובי קליפת המוח, הדנדריטים הסתעפות 9,2-22 וצפיפות הסינפטית 23. EE יכול לשנות גם את הרמה ועיתוי של ביטוי גורם הגדילה 9,24-30, אשר הוכח לתרום לפיתוח מואץ של 25,26,28,29 חושיים, 30 יינון, כמו גם מעגלי מנוע 31,32. מחקרים קודמים גילו בממצאים סותרים פעמים כאשר חוקרים את ההשפעה של EE, מבלי לקחת בחשבון את הסוגים השונים של בעלי חיים וסביבות שימוש בתוך מחקרים בודדים 9,24,27,30. נכון לעכשיו, אין משימה התנהגותית עקבית ופשוטה שיכול לשמש כדי למדוד את האפקטיביות של פרדיגמות EE שונות בזנים שונים ומפרטies של בעלי חיים. משימת תיבת פאזל תוכננה כבדיקה פשוטה כדי לקבוע פתרון הבעיות המקומיות של חיה יכולת 7. בעלי חיים ממוקמים בשטח הפתוח נדרשים להסיר שיבוש חומרים ממוקמים בתוך פתח קטן כדי לגשת לאזור / מקלט מכוסה. כל נושא נתון שלושה ניסויים עם אותו החסימה על מנת להעריך שלוש תכונות קוגניטיביות שונות. המשפט הראשון מניב אינדיקציה בסיסית של יכולת פתרון בעיות הגלומה או ילידים. המשפט השני, לרוץ באותו היום, נותן אינדיקציה ליכולתו של בעל החיים כדי לשפר וכך לחזק את האסטרטגיות להסרת החסימה הספציפית. המשפט השלישי, שנערך ביום הבא, מספק תובנה היכולת של הנושא כדי לשמור ולזכור את הפתרון למד את המשימה. המוטיבציה לפתרון &quot;חידות חסימה&quot; אלה על ידי בעלי החיים יכולה להיות מגוונת, באופן פוטנציאלילעורר תשוקה מולדת להימנע שדות פתוחים ולחפש מחסה, כמו גם כונן פנימי לחקור את הסביבה שלהם 6,7. שפע של נהגי התנהגות פוטנציאליים העומדים בבסיס הרצון לפתור את תיבת פאזל מצביע על כך שהאזורים שונים של המוח מעורבים בתיווך ביצוע משימה. מחקרים קודמים הראה כי במודלים עכבריים של סכיזופרניה, קליפת מוח הקדם חזיתית, כמו גם את ההיפוקמפוס מעורב ברכישה של משימה זו 5. מחקר נגע בחולדות גם חשף מספר רב של אזורים במוח המעורבים בביצועי Box פאזל, כוללים גרעינים שונים התלמוס, ההיפותלמוס, המוח הקטן, ומבנים הלימבית. יחדיו, ממצאים אלה מצביעים על כך שעוסקים בבעיה זו פתרון משימה כרוך שורה של מבנים עצביים הקשורים בתפקוד הקוגניטיבי. תיבת פאזל שמשה בהצלחה על מנת להעריך את יכולת פתרון הבעיות של עכברים, כמו גם ליקויים קוגניטיביים הוצגו על ידי מ &#39;דגמי שתן של סכיזופרניה 5-7. ביצועים במשימה הוכח להיות עקבי מאוד, ולתאם גם עם תוצאות של בדיקות קוגניטיבי-התנהגות אחרות 6. מטרת עבודה זו הייתה וכך להתאים את משימת Box פאזל להפוך לאמצעי פשוט ואמין לקביעת היעילות של EE.

<table><tbody><tr><td>Black Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm with a 40 x 40 mm &quot;door&quot; cut into one side</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>750 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>750 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>150 x 280 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Underpass</td><td></td><td></td><td>3 pieces of 40 x 120 mm plexiglass or acrylic</td></tr><tr><td colspan="4">Note: If unable to access acrylic board, plexiglass or similar non-porous material will suffice.</td></tr><tr><td>Webcam</td><td>Logitech</td><td>C210</td><td>Fix to roof with electrical tape. Alternatively, use a tripod.</td></tr><tr><td>VirtualDub v1.10.4</td><td>VirtualDub</td><td>N/A&amp;nbsp;</td><td>Software for recording behaviour videos. Input from webcam.</td></tr><tr><td>TopScan v 3.0</td><td>CleverSys Inc.</td><td>N/A&amp;nbsp;</td><td>Software for automated top-view tracking and analysis of mouse behaviour. Captured videos are analysed post-hoc.</td></tr></tbody></table>

the use of the puzzle box as a means of assessing the efficacy of environmental enrichment

Environmental enrichment can dramatically influence the development and function of neural circuits. Further, enrichment has been shown to successfully delay the onset of symptoms in models of Huntington&#8217;s disease 1-4, suggesting environmental factors can evoke a neuroprotective effect against the progressive, cellular level damage observed in neurodegenerative disorders. The ways in which an animal can be environmentally enriched, however, can vary considerably. Further, there is no straightforward manner in which the effects of environmental enrichment can be assessed: most methods require either fairly complicated behavioral paradigms and/or postmortem anatomical/physiological analyses. This protocol describes the use of a simple and inexpensive behavioral assay, the Puzzle Box 5-7 as a robust means of determining the efficacy of increased social, sensory and motor stimulation on mice compared to cohorts raised in standard laboratory conditions. This simple problem solving task takes advantage of a rodent&#8217;s innate desire to avoid open enclosures by seeking shelter. Cognitive ability is assessed by adding increasingly complex impediments to the shelter&#8217;s entrance. The time a given subject takes to successfully remove the obstructions and enter the shelter serves as the primary metric for task performance. This method could provide a reliable means of rapidly assessing the efficacy of different enrichment protocols on cognitive function, thus paving the way for systematically determining the role specific environmental factors play in delaying the onset of neurodevelopmental and neurodegenerative disease.

התוצאות שתוארו כאן הן מדגם מייצג, עם נתונים שנלקחו מכמה קבוצות מורכבות מהמלטות שונות. כל הבדיקות התנהגותיות נערכו בין 0700 ו 1100 שעות, עם סדר בדיקה אקראי של בעלי חיים בתוך קבוצה. בעלי חיים גדלו בסביבה מועשרת (n = 14, 7 נשים ו -7 גברים) לקחו פחות זמן לפתור את משימות החסימה בתוך ת...

Watch this Scientific Journal Video about The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment at JoVE.com

The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment

Environmental enrichment provides a potential protective effect against neurodegenerative disorders. Currently, however, there is no easy way of determining the efficacy of enrichment procedures. This protocol describes a simple &#8220;Puzzle Box&#8221; method for assessing an animal&#8217;s cognitive function, in order to reveal the effectiveness of environmental enrichment.

השימוש בתיבת פאזל כאמצעי להערכת היעילות של הסביבה העשרה

Environmental enrichment can dramatically influence the development and function of neural circuits.  Further, enrichment has been shown to successfully ...

the-use-puzzle-box-as-means-assessing-efficacy-environmental

Research

JoVE Journal

Behavior

11.7K Views.  University of Sydney. Environmental enrichment provides a potential protective effect against neurodegenerative disorders. Currently, however, there is no easy way of determining the efficacy of enrichment procedures. This protocol describes a simple “Puzzle Box” method for assessing an animal’s cognitive function, in order to reveal the effectiveness of environmental enrichment.

Video: The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of &#8216;toys&#8217; to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.

Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

An Operant Intra-/Extra-dimensional Set-shift Task for Mice

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric diseases. The most widely used neuropsychological tests for the evaluation of attentional set-shifting in human subjects are the Wisconsin Card Sorting Test (WCST) and the CANTAB Intra-/Extra-dimensional set shift task (ID/ED). These tasks have proven clinical relevance and have been modified and successfully adapted for research in animal models. However, currently available tasks for rodents present several limitations, mainly due to their manual-based testing procedures, which are hampering translational advances in psychiatric medicine. To overcome these limitations and to better mimic the original version in primates, we present the development of a novel operant-based two-chamber ID/ED "Operon" task for rodents. We demonstrated the effectiveness of this novel task to measure different facets of cognitive flexibility in mice including attentional set formation and shifting, and reversal learning. Moreover, we show the high flexibility of this task in which three different perceptual dimensions can be manipulated with a high number of stimuli cues for each dimension. This novel ID/ED Operon task can be an effective preclinical tool for drug testing and/or large genetic screening relevant to the study of executive dysfunction and cognitive symptoms found in psychiatric disorders.

Attentional set-shifting cognitive abnormalities are a core feature of many psychiatric diseases. Here, we present the development of a novel automatic system for the effective study of attentional set-shifting abilities, executive functions and other cognitive abilities in mice with high translational validity to human studies.

אופרנטית התוך / Set-משמרת Extra-ממדית המשימה לעכברים

Alterations in executive control and cognitive flexibility, such as attentional set-shifting abilities, are core features of several neuropsychiatric ...

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals. RRBs are commonly split into lower-order and higher-order components, with lower order RRBs consisting of motor stereotypies and higher order RRBs consisting of perseverative and sequencing behaviors. Higher order RRBs are challenging to model in mice. Current assays for RRBs in mice focus primarily on the lower order components, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for higher-order RRBs difficult. Here we describe a new assay, novel object exploration. This assay uses a basic open-field arena with four novel objects placed around the perimeter. The test mouse is allowed to freely explore the arena and the order in which the mouse investigates the novel objects is recorded. From these data, patterned sequences of exploration can be identified, as can the most preferred object for each mouse. The representative data shared here and past results using the novel object exploration assay illustrate that inbred mouse strains do demonstrate different behavior in this assay and that strains with elevated lower order RRBs also show elevated patterned behavior. As such, the novel object exploration assay appears to possess good face validity for higher order RRBs in humans and may be a valuable assay for future studies investigating novel therapeutics for ASD.

Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms

The Barnes maze is a reliable measure of spatial learning and memory that does not require food restriction or exposure to extremely stressful stimuli. The Barnes maze can also assess other mouse behaviors, such as general motivation to escape from the maze platform and exploratory behavior. The Barnes maze can measure whether a genetic mutation or environmental variable can impact the acquisition and retention of spatial memories, as well as provide information about the search strategy employed by the mice. Here we use the Barnes maze to detect a memory deficit in adult mice following a single developmental ethanol exposure event. The newly described Damsel-in-Distress paradigm exposes a male mouse to a female mouse trapped in a chamber in the open center field of the arena. It provides an opportunity for the mouse to socially respond to the trapped female and exhibit prosocial behavior. The Damsel-in-Distress paradigm can also be used to examine mouse behavior in a novel arena and measure locomotor activity. Both the Barnes Maze and the Damsel-in-Distress protocols require minimal financial investment and most aspects of the tests can be constructed from common lab supplies. These flexible and accessible tools can also be used to detect behavioral changes over the course of development.

This protocol measures spatial learning and memory using the Barnes maze. A novel Damsel-in-Distress paradigm is used to assess locomotor activity and prosocial behavior in mice.

ניתוח מרחבי למידה והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים באמצעות בארנס מבוך פרדיגמות עלמה במצוקה

The Barnes maze is a reliable measure of spatial learning and memory that does not require food restriction or exposure to extremely stressful stimuli. ...

A Standardized Protocol for Preference Testing to Assess Fish Welfare

Animal welfare assessment techniques try to take into consideration the specific needs and wants of the animal in question. Providing enrichment (the addition of physical objects or conspecifics in the housing environment) is often a way to give captive animals the opportunity to choose who or what they interact with and how they spend their time. A fundamental component of the aquatic environment that is often overlooked in captivity, however, is the ability for the animal to choose to engage in physical exercise. For many animals, including fish, exercise is an important aspect of their life history, and is known to have many health benefits, including positive changes in the brain and behavior. Here we present a method for assessing habitat preferences in captive animals. The protocol could easily be adapted to look at a variety of environmental factors (e.g., gravel versus sand as a substrate, plastic plants versus live plants, low flow versus high flow of water) in different aquatic species, or for use with terrestrial species. Statistical assessment of preference is carried out using Jacob&#39;s preference index, which ranks the habitats from -1 (avoidance) to +1 (most preferred). With this information, it can be determined what the animal wants from a welfare perspective, including their preferred location.

A fundamental aspect of assessing the welfare of animals in captivity is to ask whether the animals have what they want. Here, we present a protocol to determine housing preference in the zebrafish (Danio rerio) with respect to the presence/absence of environmental enrichment and access to flowing of water.

פרוטוקול מתוקננת עבור בדיקות העדפה להערכת הרווחה דגים

Animal welfare assessment techniques try to take into consideration the specific needs and wants of the animal in question. Providing enrichment (the ...

The Innovation Arena: A Method for Comparing Innovative Problem-Solving Across Groups

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is a challenging undertaking. Specific predispositions, such as the morphological toolkit of a species or exploration techniques, can substantially influence performance in such tasks, which makes direct comparisons difficult. The method presented here was developed to be more robust with regard to such species-specific differences: the Innovation Arena presents 20 different problem-solving tasks. All tasks are presented simultaneously. Subjects are confronted with the apparatus repeatedly, which allows a measurement of the emergence of innovations over time - an important next step for investigating how animals can adapt to changing environmental conditions through innovative behavior.
Each individual was tested with the apparatus until it ceased to discover solutions. After testing was concluded, we analyzed the video recordings and coded successful retrieval of rewards and multiple apparatus-directed behaviors. The latter were analyzed using a Principal Component Analysis and the resulting components were then included in a Generalized Linear Mixed Model together with session number and the group comparison of interest to predict the probability of success.
We used this approach in a first study to target the question of whether long-term captivity influences the problem-solving ability of a parrot species known for its innovative behavior: the Goffin&#180;s cockatoo. We found an effect in degree of motivation but no difference in the problem-solving ability between short- and long-term captive groups.

The Innovation Arena is a novel comparative method for studying technical innovation rate per time unit in animals. It is composed of 20 different problem-solving tasks, which are presented simultaneously. Innovations can be carried out freely and the setup is robust with regard to predispositions on an individual, population or species level.

זירת החדשנות: שיטה להשוואת פתרון בעיות חדשני בין קבוצות

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is ...

A Behavioral Task Modeling 'Everyday Memory' in an Event Arena to Foster Allocentric Representations for Rodents

The event arena provides an optimal platform to investigate learning and memory. The appetitive everyday memory task described in this paper provides a robust protocol for the investigation of episodic and spatial memory in rodents, which specifically fosters allocentric memory representation. Rats are trained to find and dig for food during the encoding phase and, after a time delay, rats are given a choice to find the reward food pellet in the correct location. There are two key elements that promote the use of an allocentric strategy in this protocol: 1) rats start from different start locations within and between sessions, 2) a stable home-base is deployed where rats have to carry their food to eat. By means of these modifications, we effectively encourage the rodents to use allocentric spatial representations to perform the task. In addition, the task provides a good paradigm for within-subject experimental design and allows experimenters to manipulate different conditions to reduce variability. Used in conjunction with behavioral and physiological techniques, the resulting rodent model provides an effective test-bed for future research into memory formation and retention.

<meta charset="utf8"></head><body>משימה התנהגותית המדגמנת 'זיכרון יומיומי' בזירת אירועים כדי לטפח ייצוגים אלוצנטריים למכרסמים

The goal of this optimized 'everyday memory' protocol in an event arena was to employ a stable home-base that encourages the use of allocentric spatial representations. This animal model provides an effective test-bed for future research into the formation and retention of event memories using behavioral and physiological techniques.

משימה התנהגותית המדגמנת 'זיכרון יומיומי' בזירת אירועים כדי לטפח ייצוגים אלוצנטריים למכרסמים

The event arena provides an optimal platform to investigate learning and memory. The appetitive everyday memory task described in this paper provides a ...

השימוש בתיבת פאזל כאמצעי להערכת היעילות של הסביבה העשרה

Summary

Explore More Videos

מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

אופרנטית התוך / Set-משמרת Extra-ממדית המשימה לעכברים

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

ניתוח מרחבי למידה והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים באמצעות בארנס מבוך פרדיגמות עלמה במצוקה

פרוטוקול מתוקננת עבור בדיקות העדפה להערכת הרווחה דגים

זירת החדשנות: שיטה להשוואת פתרון בעיות חדשני בין קבוצות

משימה התנהגותית המדגמנת 'זיכרון יומיומי' בזירת אירועים כדי לטפח ייצוגים אלוצנטריים למכרסמים

משימה התנהגותית המדגמנת 'זיכרון יומיומי' בזירת אירועים כדי לטפח ייצוגים אלוצנטריים למכרסמים