Un compito comportamentale che modella la "memoria quotidiana" in un'arena di eventi per promuovere rappresentazioni allocentriche per i roditori

Riepilogo

L'obiettivo di questo protocollo ottimizzato di "memoria quotidiana" in un'arena per eventi era quello di impiegare una base stabile che incoraggiasse l'uso di rappresentazioni spaziali allocentriche. Questo modello animale fornisce un banco di prova efficace per la ricerca futura sulla formazione e la conservazione delle memorie degli eventi utilizzando tecniche comportamentali e fisiologiche.

Abstract

L'arena degli eventi fornisce una piattaforma ottimale per indagare l'apprendimento e la memoria. Il compito di memoria quotidiana appetitiva descritto in questo articolo fornisce un protocollo robusto per lo studio della memoria episodica e spaziale nei roditori, che favorisce specificamente la rappresentazione della memoria allocentrica. I ratti vengono addestrati a trovare e scavare alla ricerca di cibo durante la fase di codifica e, dopo un certo ritardo, ai ratti viene data la possibilità di trovare il pellet di cibo ricompensa nella posizione corretta. Ci sono due elementi chiave che promuovono l'uso di una strategia allocentrica in questo protocollo: 1) i ratti partono da diverse posizioni di partenza all'interno e tra le sessioni, 2) viene dispiegata una base stabile dove i ratti devono portare il loro cibo da mangiare. Per mezzo di queste modifiche, incoraggiamo efficacemente i roditori a utilizzare rappresentazioni spaziali allocentriche per svolgere il compito. Inoltre, il compito fornisce un buon paradigma per la progettazione sperimentale all'interno del soggetto e consente agli sperimentatori di manipolare diverse condizioni per ridurre la variabilità. Utilizzato in combinazione con tecniche comportamentali e fisiologiche, il modello di roditore risultante fornisce un efficace banco di prova per la ricerca futura sulla formazione e la conservazione della memoria.

Introduzione

Per studiare la neurobiologia dell'apprendimento e della memoria, sono necessarie tecniche invasive, che non sono generalmente fattibili nell'uomo. Così, per oltre un secolo, sono stati progettati protocolli comportamentali per gli animali da laboratorio per modellare varie forme di memoria umana. La progettazione e la scelta sia del compito che dell'apparato sono fondamentali per il successo di modelli efficaci della memoria umana. Sono stati sviluppati numerosi paradigmi di diversa complessità, che vanno dai semplici protocolli di condizionamento classico e strumentale ^1,2,3 a labirinti come il labirinto a T⁴, il labirinto a braccio radiale⁵, il labirinto di Barnes⁶, il labirinto d'acqua⁷ e il labirinto 8 del tagliere^di formaggi. Tuttavia, mentre questi compiti catturano aspetti dell'apprendimento associativo e della navigazione spaziale, non possono essere utilizzati in modo inequivocabile per studiare la rappresentazione della memoria di eventi momentanei (ad esempio, la memoria di tipo episodico). E, sebbene il nuovo riconoscimento di oggetti⁹ e le permutazioni di questo compito di memoria spontanea, come la memoria oggetto-luogo¹⁰, abbiano fornito preziose informazioni sulla memoria di riconoscimento, non testano il richiamo esplicito degli eventi. Per soddisfare questa domanda, l'arena degli eventi è stata sviluppata in modo specifico e il suo utilizzo ha permesso la ricerca sulla codifica e il richiamo della memoria a lungo termine, associati in coppia, 11,12,13, nonché sulla codifica e il richiamo di eventi discreti che si verificano in uno spazio familiare 14,15,16,17,18. Quest'ultimo tema è il fulcro di questo manoscritto.

L'arena degli eventi è un'ampia area quadrata all'aperto dove si svolgono eventi per i roditori. Le dimensioni dell'arena possono essere ridimensionate per ospitare ratti o topi e i roditori sono incoraggiati a entrare ed esplorare. Un tipico esempio di evento che si svolge all'interno dell'arena è il ritrovamento e il recupero di cibo da un pozzo di sabbia in un luogo specifico. L'arena dell'evento è progettata per tali compiti appetitosi, in cui ratti o topi vengono addestrati a cercare, trovare e scavare cibo. Sfrutta la loro naturale tendenza a riportare il cibo in un ambiente buio, che in questo caso si trova adiacente all'arena, dove poi lo mangiano. Dopo un addestramento minimo per scavare alla ricerca di cibo, i roditori si dedicano a questo compito in modo naturale e si comportano bene nella prova di codifica e nella prova di scelta del richiamo, che segue le prove di codifica dopo un breve ritardo di 30 minuti. In una prova a scelta, sono disponibili diversi pozzi di sabbia (cioè luoghi per scavare), ma solo uno viene ricompensato.

All'interno dell'arena dell'evento possono essere eseguiti diversi compiti (ad esempio, memoria spaziale, memoria episodica e apprendimento associato). Dato l'interesse nello sviluppo di modelli efficaci di memoria episodica, è stato sviluppato il seguente protocollo, in cui il luogo in cui è possibile trovare il cibo viene modificato quotidianamente. In questo compito, i roditori devono ricordare dove l'evento di scavare e recuperare con successo una ricompensa di cibo si è verificato più di recente all'interno dell'arena dell'evento. Il protocollo descritto di seguito prevede una prova di codifica in cui i ratti cercano ogni giorno una pozza di sabbia in un nuovo luogo seguita, dopo un ritardo, da una prova di scelta di richiamo, in cui viene premiata la posizione della pozza di sabbia codificata di recente, mentre le altre, pozze di sabbia alternative in luoghi diversi, non contengono cibo accessibile. Ricordare dove si trovava il cibo il giorno precedente non è utile: la posizione corretta deve essere codificata e ricordata, almeno per un po', ogni giorno. Di conseguenza, abbiamo introdotto il termine "memoria quotidiana" per catturare la forma di memoria modellata in questo compito, che noi, come esseri umani, usiamo quotidianamente. Un esempio umano di memoria quotidiana è ricordare dove si è parcheggiata l'auto al centro commerciale (Figura 1A) o si sono posati gli occhiali in giro per casa. In questo protocollo, tutti i segnali intra ed extra-arena sono tutti stabili, proprio come lo sono negli ambienti della nostra vita quotidiana (ad esempio, case, uffici, parcheggi, ecc.). Pertanto, i roditori devono ricordare dove è accaduto qualcosa più di recente all'interno di un ambiente familiare (Figura 1B). L'attività è analoga, ma rappresenta un miglioramento, all'attività DMP (delayed-matching-to-place) nel labirinto¹⁹. Essendo un compito appetibile, sfrutta il comportamento naturale dei roditori per cercare cibo²⁰, invece del loro desiderio di fuggire dall'acqua. Tuttavia, come nel labirinto^{d'acqua 7}, non ci sono indizi locali che differenziano le posizioni corrette da quelle errate; Gli animali devono usare il richiamo piuttosto che il riconoscimento per localizzare la posizione corretta del pozzo di sabbia dopo aver variato la durata del ritardo della memoria.

Figura 1: Memoria quotidiana. (A) Memoria umana quotidiana. Schema che mostra un'auto verde parcheggiata in un parcheggio. Dopo un po' di tempo, l'autista cerca di ricordare esattamente dove ha parcheggiato la sua auto. (B) Memoria quotidiana animale. Schema che mostra un topo che scava e recupera un pellet da un pozzo di sabbia in un luogo all'interno dell'arena dell'evento. Dopo un pozzo di ritardo, al ratto viene data una prova di scelta con più pozzi di sabbia errati (grigio) e un pozzo di sabbia corretto (verde). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

L'arena degli eventi è già stata utilizzata con successo nelle indagini sulla "memoria quotidiana". Si tratta di ricordi che vengono codificati automaticamente ogni giorno, conservati nella memoria a lungo termine, ma spesso dimenticati dopo periodi di tempo relativamente brevi. Bast et ^al.14 hanno mostrato una memoria degli eventi monotona dipendente dal ritardo, che varia da un'eccellente memoria dopo brevi intervalli a un livello di probabilità dopo 24 ore. La conservazione della memoria può, tuttavia, essere migliorata con successo dalla novità post-codifica o, con prove di codifica multiple, con una spaziatura di prova estesa^15,17.

L'arena degli eventi è versatile e relativamente non stressante; Non vengono utilizzati stimoli avversivi. Le dimensioni dell'arena e i compiti che ospita possono essere adattati sia per i ratti^14,15 che per i topi¹⁶. Inoltre, come attività terrestre, è suscettibile di registrazione fisiologica e studi di imaging del calcio, a differenza del labirinto d'acqua²¹. Inoltre, in accordo con i principi delle 3R (riduzione, raffinamento, sostituzione), gli studi che utilizzano l'arena degli eventi richiedono meno animali per ottenere potenza statistica, poiché sono fattibili disegni sperimentali all'interno del soggetto (in cui ogni animale funge da proprio controllo per interventi farmacologici, stimolazioni optogenetiche, ecc.) e non è richiesta alcuna stimolazione avversiva per la motivazione. Sebbene l'addestramento iniziale richieda più tempo e si svolga in più sessioni rispetto, ad esempio, ai compiti di riconoscimento delle novità, una volta che gli animali raggiungono un livello stabile e asintotico di esecuzione del compito, manipolazioni come la stimolazione farmacologica, il controllo del veicolo o la stimolazione optogenetica possono essere intervallate da un numero relativamente piccolo di sessioni di addestramento aggiuntive¹⁷. Inoltre, aspetti distinti della rappresentazione sono sotto il diretto controllo sperimentale nell'arena degli eventi, come la natura della rappresentazione spaziale impiegata durante la risoluzione del compito.

La questione della rappresentazione riguarda la struttura mentale impiegata dai ratti quando ricordano dove accadono gli eventi recenti¹⁸. Ricordano dove si trova il cibo o ricordano solo come arrivare al cibo? I ratti possono utilizzare rappresentazioni spaziali allocentriche (simili a mappe) o egocentriche (centrate sul corpo) per risolvere un compito appetitivo all'interno dell'arena¹⁸. Tuttavia, per controllare e identificare la strategia spaziale impiegata da ciascun soggetto sperimentale durante l'esecuzione del compito, esistono protocolli di allenamento distinti che sono in grado di promuovere selettivamente l'uso di una sola rappresentazione spaziale. Di solito, una rappresentazione basata sull'egocentrismo viene impiegata quando i ratti riportano la loro ricompensa alimentare nella stessa posizione da cui hanno iniziato la prova del giorno, il che consente diverse opportunità per ricordare la posizione della ricompensa durante le corse avanti e indietro. Questa strategia spaziale può essere impiegata indipendentemente dal fatto che la posizione di partenza venga modificata di giorno in giorno o mantenuta costante. Al contrario, una rappresentazione allocentrica è favorita quando i ratti sono tenuti a portare la ricompensa in cibo in una posizione fissa di base a lato dell'arena, che è diversa dalle posizioni di partenza mutevoli. Ci sono numerosi vantaggi delle rappresentazioni allocentriche rispetto alla capacità di archiviazione del cervello.

In questo articolo, abbiamo delineato il protocollo home-base, che incoraggia l'impiego di una sola rappresentazione allocentrica. Abbiamo fornito risultati rappresentativi per questo compito, che illustrano chiaramente i vantaggi dell'utilizzo di questo modello di roditore di "memoria quotidiana" nell'indagine dell'apprendimento e della memoria e evidenziano come possano essere promosse rappresentazioni allocentriche della memoria spaziale di tipo episodico.

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Protocollo

I metodi descritti in questo documento sono stati approvati dal Comitato di Revisione Etica dell'Università di Edimburgo; sono conformi alla legge britannica sugli animali (procedure scientifiche) del 1986 e alla direttiva del Consiglio delle Comunità europee del 24 novembre 1986 (86/609/CEE) che disciplina la detenzione degli animali da laboratorio e il loro utilizzo in esperimenti scientifici.

NOTA: L'oggetto sperimentale del protocollo descritto di seguito sono i ratti incappucciati di Lister, ma può essere adattato ad altri ceppi di roditori.

1. Manipolazione degli animali, stabulazione e controllo degli alimenti

1. Concedi 1 settimana affinché i ratti maschi con cappuccio di Lister si stabiliscano dopo l'arrivo. Durante questo periodo, maneggiali quotidianamente accarezzandoli delicatamente e solleticandoli nelle loro gabbie. Una volta che si sono sistemati, inizia a raccoglierli per circa 5 minuti al giorno.
2. Registra il peso di ogni ratto all'arrivo e ogni 2-3 giorni alla settimana. Adattare l'assunzione di cibo, in modo che il peso di ogni ratto si riduca gradualmente a circa l'85%-90% del peso corporeo che si nutre liberamente; Questo può essere stimato utilizzando una curva di crescita stabilita per i ratti che si nutrono liberamente. Mantenere i ratti all'interno di questo intervallo di peso limitato dal cibo per tutta la durata dell'esperimento.
3. Alloggiare i ratti in un ciclo di luce di 12 ore (luce accesa)/12 ore (luce spenta) e condurre tutti gli esperimenti durante la fase di luce (7-19).

2. Installazione dell'apparecchio

1. Sale sperimentali, sale di controllo e arena per eventi
   1. Le sale sperimentali e di controllo sono una stanza separata in due parti o due stanze adiacenti separate da una tenda o da una porta e sono necessarie per questo esperimento.
      NOTA: Questa separazione impedirà agli sperimentatori di influenzare o disturbare gli animali mentre eseguono e imparano questo complesso compito comportamentale.
   2. Dedica una stanza all'arena dell'evento, ai segnali ambientali statici e alle procedure sperimentali (ad esempio, la stanza degli esperimenti) e usa l'altra stanza per registrare le prestazioni dei ratti da parte degli sperimentatori (ad esempio, la sala di controllo).
      NOTA: Un'arena per eventi è un'area di campo aperto di forma quadrata in cui è possibile studiare le associazioni tra luoghi e luoghi (Figura 2A). Il nome "arena degli eventi" deriva dal fatto che questo apparato è un'arena (cioè uno spazio aperto ma limitato) in cui accadono "eventi" (ad esempio, scavare pellet di cibo sepolti nei pozzi di sabbia; Figura 2B)^17,18. Per evitare il sovraccarico di lavoro e le lesioni (ad esempio, affaticamento della schiena) allo sperimentatore, l'arena è rialzata rispetto al pavimento (~1 m).
   3. Usando il plexiglass trasparente, costruisci un'arena quadrata (160 cm x 160 cm). Il pavimento dell'arena è costituito da una griglia 7 x 7 di 49 piastrelle mobili in plexiglass bianco (20 cm x 20 cm; Figura 2A, B). Modifica altre cinque tessere con un foro centrale (6 cm di diametro): queste manterranno i pozzi di sabbia all'interno dell'arena. Le cinque posizioni di queste tessere modificate sono disposte nella configurazione delineata nella mappa dei pozzi di sabbia di ogni sessione.
      NOTA: La configurazione delle cinque posizioni dei pozzi di sabbia cambia ad ogni nuova sessione (vedere il passaggio 4.2).
   4. Posiziona l'arena dell'evento nella stanza sperimentale designata. Imposta le stecche all'interno dell'arena: posiziona due punti di riferimento distintivi con superfici tattili distinte (ad esempio, una pila incollata di palline da golf (30 cm (a) x 11 cm (l) x 11 cm (l)) e una bottiglia d'acqua nera (22 cm (a) x 9 cm (p))) in due punti all'interno dell'arena: fila 4, colonna 2 e fila 4, colonna 6 (Figura 2C).
   5. Mantieni costanti gli oggetti utilizzati per le indicazioni all'interno dell'arena e la loro posizione durante l'esperimento, ma puliscili quotidianamente con etanolo al 70%.
   6. Imposta le indicazioni 3D extra-arena: posiziona i punti di riferimento distintivi (ad esempio, la lanterna sferica con motivi (40 cm (p)); la lanterna a stella rossa (60 cm (l)); la lanterna blu (70 cm (a) x 35 cm (l))) e i motivi attorno al perimetro dell'arena dell'evento, che è posizionata al centro della stanza sperimentale (Figura 2D).
   7. Mantieni costanti gli oggetti utilizzati per le stecche extra-arena e la loro posizione durante l'esperimento.
2. Scatole nere
   1. Per consentire l'accesso degli animali all'arena, costruisci quattro scatole nere identiche in plexiglass nero (lunghezza: 30 cm, larghezza: 25 cm, altezza: 35 cm per scatola; Figura 2E). Ogni scatola nera dovrebbe avere una porta scorrevole telecomandata su una superficie di una lunghezza. Questo darà allo sperimentatore il controllo sull'ingresso dei ratti nell'arena.
      NOTA: Il plexiglass nero crea un interno scuro, che è preferito dai ratti rispetto all'ambiente luminoso dell'arena degli eventi in campo aperto.
   2. Posiziona queste scatole nere a metà strada lungo ciascuna delle quattro pareti dell'arena. Queste scatole nere saranno identificate dalla loro posizione rispetto alla parte superiore del feed video in diretta, catturato dalla telecamera e ricevuto dai computer nella sala di controllo, utilizzando i punti cardinali Nord (in alto), Est (a destra), Sud (in basso) e Ovest (a sinistra) dell'arena dell'evento.
   3. Consenti ai ratti di entrare nell'arena da una delle tre scatole nere, che viene indicata come scatola di partenza (ad esempio, Est, Sud e Ovest; Figura 2A, rettangoli arancioni). Utilizzare la casella nera rimanente (ad esempio, Nord; Figura 2A, rettangolo blu) come base, in cui i ratti entreranno per mangiare la ricompensa in cibo (cioè pellet) che recuperano dall'arena.
      NOTA: Qualsiasi posizione della scatola nera (ad esempio, Nord, Est, Sud, Ovest) può essere designata come base di partenza, ma deve essere mantenuta costante durante l'intero esperimento: la stabilità della sua posizione è fondamentale per l'incoraggiamento di rappresentazioni spaziali allocentriche.
   4. Nelle caselle di partenza e nella base di partenza, mettere due piccoli pozzetti trasparenti a base piatta, uno per l'acqua e uno per i pellet alimentari (nel caso della base di partenza, questo viene utilizzato come ricompensa solo nella fase di assuefazione) e posizionare la segatura in ogni scatola di partenza e nella base di partenza.
3. Pozzi di sabbia
   1. Utilizzare plastica acrilica trasparente, con un diametro interno (d) di 6 cm e una profondità totale (h) di 6 cm per realizzare pozzi di sabbia utilizzati per nascondere la ricompensa alimentare che i ratti recuperano (ad esempio, localizzare, scavare e portare alla base per mangiare). Inserire una ciotola di plastica sferica e forata a 4 cm dall'alto. Inserisci i pozzi di sabbia nelle tessere adattate all'interno dell'arena.
      NOTA: La ciotola di plastica crea una parte accessibile (6 cm (p) x 4 cm (a)) per i pellet premiati, a cui i ratti hanno accesso, e una sezione inaccessibile (6 cm (p) x 2 cm (h)), a cui i ratti non hanno accesso (Figura 3A, B).
   2. Nei pozzi di sabbia premiati, sia per le prove di codifica che per le prove di scelta del richiamo, posizionare quattro pellet da 0,5 g nella sezione accessibile e otto pellet di cibo nella sezione inaccessibile (Figura 3C). Nelle sabbiere non ricompensate, posizionare dodici pellet nella sezione inaccessibile (Figura 3C).
      NOTA: Sia i pozzi di sabbia premiati che quelli non premiati contengono un totale di 12 pellet e sono riempiti con sabbia appositamente preparata, che nasconde i pellet nei pozzetti di sabbia.
   3. Riempi i pozzetti di sabbia con una miscela di sabbia e polvere di masala (2,5 g di masala/2,5 kg di sabbia) per mascherare l'odore emanato dai pellet di cibo. Preparare la miscela di sabbia e masala all'inizio di ogni sessione (Figura 3D).
      NOTA: I passaggi 2.3.2 e 2.3.3 sono progettati per mascherare eventuali artefatti olfattivi emanati dai pozzi di sabbia durante le prove di codifica e scelta. Ciò garantirà che la ricerca dei ratti per la corretta posizione del pozzo di sabbia, e la conseguente esecuzione del compito, sia guidata esclusivamente dalla loro memoria del luogo in cui il cibo è stato scavato, e non da alcun segnale di odore emanato dal pozzo di sabbia ricompensato, che potrebbe rivelare la presenza di cibo-ricompensa.
   4. Durante una prova di sonda, che verifica la memoria dei ratti per la posizione del singolo pozzo di sabbia precedentemente ricompensato (cioè, contiene pellet di cibo), fai in modo che tutti e cinque i pozzi di sabbia presenti all'interno dell'arena siano come non ricompensati (cioè, non sono disponibili pellet di cibo nella sezione accessibile); compresa la corretta posizione del pozzo di sabbia.
      NOTA: Tutti i pozzi di sabbia presenti all'interno dell'arena contengono lo stesso numero di pallini (n = 12) nella loro sezione inaccessibile.
4. Configurazione generale e software
   1. Mantenere l'illuminazione della sala sperimentale a un livello moderato di luminosità utilizzando lampade alogene montate a parete (115-125 lux) e mantenere una temperatura ambiente compresa tra 19 e 23 °C.
   2. Installare una telecamera con dispositivo ad accoppiamento di carica sopra l'arena dell'evento nella sala sperimentale per registrare e monitorare i movimenti e il comportamento dei ratti (Figura 4A). La telecamera fornisce un feed live alla sala di controllo adiacente sia per l'acquisizione di video personalizzati che per il software personalizzato del computer (sviluppato da P. A. Spooner, Università di Edimburgo).
   3. Monitora i movimenti dei ratti utilizzando il software personalizzato utilizzato per cronometrare i ratti (Figura 4B). Questo programma controlla la porta di ogni scatola nera, consentendo agli sperimentatori di gestire a distanza l'accesso dei ratti da e verso l'arena dalla sala di controllo adiacente. Registra la latenza di ogni animale per individuare il pozzo di sabbia corretto e il tempo trascorso a scavare in ogni pozzo di sabbia durante una prova di scelta e sonda.

Figura 2: L'arena dell'evento e le indicazioni. (A) Schema che mostra l'arena dell'evento (abbreviazioni: N= Nord, E= Est, S= Sud, W= Ovest). (B) L'arena dell'evento con spunti all'interno e all'esterno dell'arena. (C) Le due stecche 3D intra-arena (da sinistra a destra): pila di palline da golf e bottiglia cilindrica nera. (D) Diversi spunti 3D extra-arena (da sinistra a destra): lanterna sferica modellata; lanterna a stella rossa; Lanterna blu. (E) Una delle quattro scatole nere è posizionata a metà strada lungo il muro di ogni arena dell'evento. Tre di queste scatole nere fungono da scatole di partenza, che forniscono una posizione di partenza per i ratti all'inizio di ogni prova. La quarta scatola nera è una casa-base dove i ratti consumano la ricompensa in cibo che recuperano dall'arena. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Pozzi di sabbia. (A) Schema che mostra un pozzo di sabbia vuoto con le sezioni accessibili e inaccessibili etichettate. (B) Un pozzo di sabbia vuoto con una sezione accessibile e una sezione inaccessibile. (C) Schema che illustra la disposizione dei pellet in un pozzo di sabbia premiato (a sinistra) e non premiato (a destra). Sia i pozzi di sabbia premiati che quelli non premiati contengono un totale di 12 pellet e sono riempiti con sabbia appositamente preparata, che nasconde i pellet nei pozzi di sabbia. (D) Serie di fotografie che mostrano la preparazione di un pozzo di sabbia ricompensato, compreso il corretto posizionamento dei pellet nella sezione accessibile (fasi 1-4). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: La configurazione sperimentale dell'arena degli eventi. (A) Schema che mostra la configurazione sperimentale delle sale sperimentali e di controllo. (B) Screenshot che mostra un feed live della stanza sperimentale visualizzato attraverso il software del computer personalizzato. Il software personalizzato del computer consente agli sperimentatori di controllare le porte della scatola di avvio da remoto e fornisce altre misurazioni. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

3. Protocollo di assuefazione

NOTA: Durante l'assuefazione, i ratti vengono addestrati a cercare pozzi di sabbia, scavare alla ricerca di una ricompensa in cibo ed esplorare l'arena dell'evento.

1. Imparare a scavare per ottenere una ricompensa in cibo
   1. Metti un piccolo contenitore pieno di sabbia in una gabbia individuale. Per la prima sessione (cioè H1), aggiungere tre pellet di cibo da 0,5 g appena sotto la superficie della sabbia e posizionare un pellet di cibo sopra. Successivamente, posizionare tutti e quattro i pellet sotto la superficie (Figura 5).
   2. Metti ogni ratto nella gabbia individuale con un pozzetto di sabbia, rinfrescando il pozzo di sabbia per ogni topo. Lascia il topo nella gabbia individuale fino a quando non scava e recupera con successo tutti e quattro i pellet dal pozzo di sabbia.
2. Sessione di assuefazione 1
   1. Metti un topo in una delle caselle di partenza (ad esempio, Sud) per 30 secondi e metti un pellet (0,5 g) nel piccolo pozzetto a base piatta della base di casa (ad esempio, Nord) designato per il cibo. Il pellet di cibo posizionato funge da ricompensa e incoraggia i ratti ad andare alla base per mangiare.
   2. Aprire lo sportello della scatola di partenza (ad es. Sud). Chiudi la porta quando il topo lascia la scatola di partenza, entra nell'arena e inizia a esplorare questo nuovo ambiente.
   3. Se il topo non lascia la casella di partenza entro 5 minuti, intervieni in uno dei due modi. Incoraggia il topo a entrare nell'arena tenendo un pennello appena fuori dalla porta della scatola di partenza. Una volta che il topo è interessato, sposta la spazzola più all'interno dell'arena lasciando che il topo la segua. Una volta che il topo è nell'arena e a distanza di sicurezza dalla porta della scatola di partenza, chiudi la porta della scatola di partenza.
   4. In alternativa, porta il topo fuori dalla scatola di partenza, chiudi la porta della scatola di partenza e posiziona il topo nell'arena, direttamente fuori dalla porta della scatola di partenza da cui sarebbe entrato. Se un ratto è demotivato e non svolge bene il compito (ad esempio, lascia la casella di partenza senza assistenza, scava in modo efficace, ecc.), controlla il peso del ratto e calcola il suo peso di alimentazione libera (%).
      NOTA: Se il peso dell'alimentazione libera è ben superiore all'85%, il ratto potrebbe non avere fame; In questo caso, la sua razione alimentare giornaliera totale (g) può richiedere ulteriori restrizioni.
   5. Dopo che il topo ha esplorato l'arena per 10 minuti, apri la porta della scatola nera a nord (cioè la base di casa). Se il topo non entra entro 5 minuti dall'apertura della porta, portalo fuori dall'arena, chiudi la porta della scatola nera del Nord e posiziona il topo nella base.
   6. Dopo che il topo ha finito di mangiare il pellet posto nella base all'inizio della sessione, riporta il ratto nella sua gabbia di casa.
3. Sessione di assuefazione 2
   1. Posiziona un pozzo di sabbia, con tutti e quattro i pellet di cibo (0,5 g/pellet) sepolti sotto la superficie della sabbia, nell'arena dell'evento. Cambia la posizione di questo pozzo di sabbia ricompensato ogni sessione successiva.
      NOTA: Avendo grandi pellet di cibo (0,5 g), i ratti preferiranno portarli in un ambiente che considerano sicuro (cioè un ambiente buio) per mangiarli²².
   2. Metti una stecca nel pozzetto a base piatta, designato per il cibo, nella casella di partenza scelta (cioè Est), seguito da un topo.
   3. Quando il topo finisce di mangiare la stecca pellet - dopo circa 45 s - aprire lo sportello della scatola di partenza (ad esempio, Est).
   4. Chiudi la porta della scatola di partenza una volta che il topo entra nell'arena e si trova a distanza di sicurezza dalla porta. Se il ratto non esce dalla casella di avvio, fare riferimento ai passaggi 3.2.3-3.2.4.
   5. Lascia che il topo cerchi il primo pellet nel pozzo di sabbia. Per recuperare con successo la ricompensa in cibo, deve scavare nell'unico pozzo di sabbia ora presente all'interno dell'arena.
   6. Una volta che il ratto recupera il primo pellet, apri la porta della casa base (cioè Nord). Il topo dovrebbe quindi localizzare ed entrare nella base per mangiare la sua ricompensa. Se il topo inizia a mangiare il pellet all'interno dell'arena, guidalo delicatamente verso la base per mangiare il pellet.
      NOTA: Questo è fondamentale, poiché ogni ratto deve essere incoraggiato a mangiare nella base; Senza un adeguato allenamento, hanno la tendenza a tornare alla casella di partenza della prova, da cui sono entrati nell'arena, per mangiare.
   7. Dopo che il topo ha finito la prima pallina alla base, permettigli di lasciare la base e rientrare nell'arena per recuperare la seconda pallina.
   8. Dopo aver recuperato il secondo pellet, lascia che il topo trovi di nuovo la base per mangiare la ricompensa in cibo. Una volta che il topo entra nella base, chiudi la porta della scatola nera del Nord.
   9. Dopo che il topo ha finito di mangiare il secondo pellet nella base, rimuovilo delicatamente dalla base e riporta il topo nella sua gabbia.
4. Sessioni 3-7
   1. Ripetere la sessione di assuefazione 2 (passaggi 3.3.1-3.3.9) cinque volte, seppellendo i pellet nel pozzo di sabbia più in profondità ad ogni sessione (Figura 5). Alla fine dell'assuefazione, incoraggia tutti i ratti a correre rapidamente verso il pozzo di sabbia ricompensato presente all'interno dell'arena, raccogliendo successivamente i pellet di cibo disponibili e riportandoli alla base per mangiare.

Figura 5: La progettazione delle sessioni di assuefazione. Dalla colonna di sinistra alla colonna di destra: la sessione di assuefazione (H1-H7); la casella di partenza utilizzata per ogni sessione (ad esempio, H1: Casella di partenza Sud (SB)); il luogo in cui i ratti sono tenuti a mangiare la loro ricompensa alimentare (ad esempio, la base Nord); la posizione dei pellet accessibili nel pozzo di sabbia premiato (sia in forma scritta che illustrata; p = pellet), che saranno collocati nel luogo designato per ogni sessione; la posizione dei pellet nel pozzo di sabbia a base piatta nella gabbia singola (sia in forma scritta che illustrata), che ha lo scopo di promuovere il comportamento di scavo e rafforzare l'associazione dei ratti tra lo scavo in un pozzo di sabbia e la ricezione di una ricompensa alimentare. Le ultime due colonne si riferiscono ai pozzi di sabbia nelle gabbie singole (all'esterno dell'arena). Abbreviazione: N/A= non applicabile Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

4. Protocollo di allenamento principale

NOTA: Ogni sessione di allenamento principale consiste in due prove di codifica della memoria (E1, E2) seguite, dopo un breve ritardo (~30 min), da una prova di scelta di richiamo (C1). Durante tutte le prove, i ratti devono recuperare in successione due pellet dal pozzo di sabbia ricompensato. Dopo aver localizzato ogni pellet, i ratti dovrebbero localizzare ed entrare nella base per mangiare questa ricompensa alimentare. La posizione del pozzo di sabbia corretto (cioè ricompensato) è controbilanciata tra le sessioni per tutti i ratti (Figura 5).

1. Misure di compensazione
   1. Controbilanciare attentamente la sequenza delle posizioni dei pozzi di sabbia e l'ordine dei riquadri di partenza utilizzati tra le sessioni (Figura 6). Prima di ogni sessione, preparare la mappa della posizione (Figura 6A); decidere la corretta ubicazione dei pozzi di sabbia per ciascun ratto, che deve cambiare notevolmente tra le sessioni (Figura 6B); e creare il foglio di controbilancio (figura 6B, C) e il foglio di registrazione (figura supplementare 1).
   2. Produci tre set di pozzi di sabbia, con cinque pozzi di sabbia per set (Figura 6C). Ogni set richiede cinque pozzi di sabbia perché cinque posizioni di pozzi di sabbia (una corretta e quattro errate) vengono utilizzate nell'arena durante ogni prova di scelta di richiamo, e tre set di pozzi di sabbia sono necessari in modo che i pozzi di sabbia utilizzati per ogni prova possano essere alternati all'interno di ogni sessione.
   3. Durante ogni sessione, utilizzare un set di pozzi di sabbia per le prove di codifica di un ratto (Figura 6B, C; Codifica 1: Set 1, Pozzetto A; Codifica 2: Set 1, Pozzetto B) e un altro set di pozzi di sabbia diverso (Figura 6B, C; Scelta di richiamo: Set 2, Pozzetto C) per la prova della scelta di richiamo.
   4. All'interno di ogni sessione, utilizzare una diversa combinazione di set di pozzi di sabbia per ogni ratto (Figura 6B, C) e, tra le sessioni, alternare le combinazioni di set di pozzi di sabbia utilizzate per ciascun ratto.
2. Prove di codifica
   1. Posizionare un pozzo di sabbia ricompensato nella posizione corretta in base alla mappa di localizzazione e al foglio di controbilancio (Figura 7). Non utilizzare mai le posizioni delle stecche all'interno dell'arena, la tessera centrale o le tre tessere direttamente davanti alle quattro caselle di partenza come posizione del pozzo di sabbia.
   2. Posizionare un pallino, seguito da un ratto, nella casella di partenza (ad esempio, Est) designata per la prova di codifica 1 (E1); Il pellet fungerà da spunto per il compito. Lasciare abbastanza tempo (~30 s) al topo per mangiare questa pallina prima di iniziare la prova.
   3. Premere il pulsante Start sullo schermo per registrare la versione di prova sul sistema di acquisizione video interno.
      NOTA: È importante mantenere un registro delle prove di codifica dei ratti per (1) trasparenza della ricerca (cioè, prove grezze delle prestazioni del compito di ciascun animale), (2) ri-punteggio e (3) riferimento futuro (cioè, per esplorare e raccogliere i dati per altre misure di performance).
   4. Aprire lo sportello della scatola di avviamento da remoto utilizzando il software personalizzato (Figura 4B).
   5. Avvia il timer nel software del computer personalizzato quando il topo entra nell'arena e chiudi la porta della scatola di partenza.
   6. Dai al ratto 200 s per cercare il pozzo di sabbia corretto, scavare e recuperare il suo primo pellet. Se il topo non ha ancora individuato il pozzo di sabbia corretto o il suo primo pellet dopo 200 s, recupera uno dei pellet da sotto la sabbia e posizionalo sopra. Se il ratto non riesce a visitare il pozzo di sabbia corretto e a recuperare questo pellet dopo altri 200 s, usa una spazzola per guidarlo delicatamente verso il pozzo di sabbia corretto.
   7. Una volta trovata la ricompensa in cibo, il topo dovrebbe portarla alla base (ad esempio, la scatola nera del nord) e mangiarla una volta dentro. Se il topo non si trova ed entra nella base, e sceglie invece di mangiare la sua prima pallina all'interno dell'arena, prendi rapidamente il topo dall'arena e posizionalo nella base.
   8. Dopo aver mangiato la sua prima pallina nella base, lascia che il topo entri nell'arena dalla base e individua la sua seconda pallina dal pozzo di sabbia corretto.
   9. Dopo aver recuperato il suo secondo pellet, lascia che il topo lo localizzi ed entri nella base per mangiarlo.
   10. Chiudi la porta della casa base una volta che il topo è al sicuro all'interno e dagli il tempo sufficiente per mangiare il secondo pellet.
   11. Arrestare la registrazione dell'acquisizione video personalizzata e il timer sul software del computer personalizzato. Premere il pulsante Stop sullo schermo sul software di acquisizione video personalizzato. Quindi, fai clic sul pulsante Stop sul timer sullo schermo del software del computer personalizzato.
   12. Mentre il topo sta mangiando, pulisci il pavimento dell'arena con un panno imbevuto di soluzione di etanolo al 70%. Fallo tra una prova e l'altra.
   13. Prepara il pozzo di sabbia corretto per la codifica della prova 2 (E2) e posizionalo nella posizione corretta all'interno dell'arena dell'evento.
   14. Prendi il topo dalla base e mettilo nella casella di partenza (ad esempio, Ovest) designata per E2.
       NOTA: L'uso di una casella di partenza alternativa è fondamentale per l'efficace incoraggiamento dei ratti a utilizzare solo una soluzione spaziale allocentrica per eseguire il compito, poiché i ratti non possono fare affidamento su un punto di vista statico dell'arena o seguire il loro percorso precedente per localizzare con successo il pozzo di sabbia corretto. Invece, devono prestare attenzione ai segnali intra ed extra-arena, che promuovono la codifica allocentrica.
   15. Ripeti i passaggi da 4.3.2 a 4.3.12, quindi riporta il ratto nella sua gabbia di casa.
3. Prova di scelta del richiamo
   NOTA: La prova di scelta del richiamo di ogni ratto viene eseguita 30-40 minuti dopo la seconda prova di codifica (E2) e presenta ai ratti un'arena contenente cinque pozzi di sabbia.
   1. Posizionare il pozzo di sabbia premiato nella posizione corretta assegnata per la sessione, mentre i quattro pozzi di sabbia non ricompensati vengono posizionati nelle quattro posizioni errate assegnate per la sessione e il ratto in questione (Figura 8A). La mappa della posizione dei pozzi di sabbia per i cinque pozzi di sabbia nella prova di scelta del richiamo viene modificata per ogni sessione e controbilanciata tra le sessioni.
   2. Metti il pozzo di sabbia contenente quattro pellet accessibili nella posizione corretta. Metti quattro pozzi di sabbia aggiuntivi, ognuno non ricompensato e non contenente pellet nella sezione accessibile, nelle posizioni errate impostate dalla mappa della posizione dei pozzi di sabbia della sessione.
   3. Metti la stecca e il ratto nella scatola di partenza per la prova di scelta del richiamo (ad esempio, Sud). Assicurarsi che questa posizione iniziale (ad esempio, C1: Ovest) sia diversa da quelle utilizzate nelle due prove di codifica (ad esempio, E1: Est, E2: Sud).
   4. Inizia a registrare la prova utilizzando il sistema di acquisizione video interno.
      NOTA: È importante mantenere un registro delle prove di scelta del richiamo dei ratti per (1) trasparenza della ricerca (cioè prove grezze delle prestazioni del compito di ciascun animale, che potrebbero essere presentate come parte del materiale supplementare di un articolo), (2) ri-punteggio e (3) riferimento futuro (cioè, per esplorare e raccogliere i dati per altre misure di prestazione).
   5. Sul software del computer personalizzato, selezionare i timer corrispondenti ai pozzi di sabbia (timer dei pozzi di sabbia) da utilizzare in questa particolare sessione (Figura 4B).
   6. Una volta che il topo ha mangiato la pallina (~30 s), apri la porta utilizzando il software personalizzato per computer. Quando il topo lascia la scatola di avvio, chiudi lo sportello della scatola di partenza e avvia il timer sul software del computer personalizzato.
   7. Quando il topo scava in un pozzo di sabbia, fai clic sulle icone del pozzo di sabbia sullo schermo per registrare il tempo trascorso a scavare in ogni pozzo di sabbia. Continua a registrare il tempo di scavo del ratto in ogni pozzo di sabbia visitato fino alla fine della prova di scelta del richiamo.
   8. Consenti al topo di localizzare ed entrare nella base per mangiare questa ricompensa alimentare.
   9. Utilizzare la stessa procedura indicata per le prove di codifica (vedi passaggio 4.2) per il recupero del secondo pellet dal pozzo di sabbia corretto nella prova di scelta del richiamo.
   10. Non fare clic e registrare il tempo di scavo del ratto in ogni pozzo di sabbia visitato durante la sua ricerca del secondo pellet. Registra solo l'ordine dei pozzi di sabbia (usando il numero da 1 a 5 assegnato a ciascuna posizione del pozzo di sabbia) visitati prima che il ratto individui con successo il pozzo di sabbia ricompensato e recuperi il suo secondo pellet. Ciò richiede concentrazione.

Figura 6: Controbilanciamento rappresentativo. (A) Schema che illustra come la mappa di localizzazione dei pozzi di sabbia e la corretta posizione dei pozzi di sabbia incontrati dai ratti (ad esempio, Ratto 1) cambiano nel corso delle sessioni. (B) Esempio di tabella di contrappeso per una sessione (ad esempio, Sessione 1). Una diversa casella di partenza viene utilizzata per ogni prova all'interno di una singola sessione (ad esempio, la codifica della prova 1 (E1) è iniziata dalla casella di partenza Sud (SB)), ma il loro ordine di utilizzo era lo stesso per ogni animale (ad esempio, Ratto 1-3). I pozzi di sabbia utilizzati per la posizione corretta (ad esempio, la posizione 2, 4, 3) e i loro set associati, utilizzati per intero durante la prova di scelta del richiamo, sono stati controbilanciati tra le prove di ogni sessione (ad esempio, codifica 1, codifica 2, scelta di richiamo) e gli animali che eseguivano il compito (ad esempio, Ratto 1-3). (C) Tabella che delinea i set di pozzi di sabbia controbilanciati all'interno e tra le sessioni. Ci sono 15 pozzi di sabbia in totale e tre serie (set 1-3) di pozzi di sabbia, ciascuno contenente cinque pozzi (A-E). Ogni ratto utilizza pozzetti diversi in ogni prova di codifica e scelta del richiamo. Ad esempio, come accennato nella Figura 6B, Rat 1 utilizzerà Sandwell 1A nella prova di codifica 1, Sandwell 1B nella prova di codifica 2 e Sandwell 2C nella prova di scelta del richiamo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

5. Test della sonda di richiamo

1. Utilizzare la stessa configurazione di quella per una prova di scelta di richiamo, tranne per il fatto che non ci sono pellet accessibili in nessuno dei cinque pozzi di sabbia, inclusa la posizione corretta precedentemente premiata della sessione (Figura 8A, B).
   NOTA: Come nella prova di scelta del richiamo, tutti e cinque i pozzi di sabbia sono disponibili durante il test della sonda e i ratti sono liberi di scavare in qualsiasi pozzo di sabbia scelgano; tuttavia, nessuno dei pozzi di sabbia contiene una ricompensa alimentare accessibile, invece, tutti i 12 pellet sono presenti nella sezione inaccessibile di ogni pozzo di sabbia (Figura 3C).
2. Metti i cinque pozzi di sabbia che non contengono pellet accessibili nell'arena nelle posizioni fornite nella mappa dei pozzi di sabbia della sessione (Figura 8).
3. Metti il topo nella scatola di partenza con una pallina di stecca. Utilizzare la posizione di partenza non utilizzata in nessuna delle due prove di codifica della stessa sessione.
4. Impostare i timer dei pozzi di sabbia sul software del computer personalizzato in modo che corrispondano alla mappa dei pozzi di sabbia della sessione (Figura 4B). Assicurarsi che i timer dei pozzi di sabbia impostati sul software del computer personalizzato corrispondano correttamente alla mappa dei pozzi di sabbia della sessione.
5. Iniziate a registrare la prova della sonda nel sistema di acquisizione video interno.
   NOTA: È importante mantenere un registro delle prove della sonda di richiamo dei ratti per (1) trasparenza della ricerca (cioè, prove grezze delle prestazioni del compito di ciascun animale, che potrebbero essere presentate come parte del materiale supplementare di un articolo), (2) ri-punteggio e (3) riferimento futuro (cioè, per esplorare e raccogliere i dati per altre misure di prestazione).
6. Una volta che il ratto ha finito il pellet, apri lo sportello della scatola di avvio da remoto utilizzando il software del computer personalizzato (Figura 4B).
7. Una volta che il topo è entrato nell'arena e si trova a distanza di sicurezza dalla porta, chiudi la porta della scatola di partenza e avvia il timer nel software del computer personalizzato.
8. Registra il tempo di scavo del ratto e la latenza di ciascuno dei pozzi di sabbia visitati durante la prova della sonda di 120 s, facendo clic su ogni pozzo di sabbia visitato e tenendolo premuto per tutto il tempo in cui il ratto continua a scavare. Questo conto alla rovescia di 120 secondi inizia quando il topo scava nel primo pozzo di sabbia.
9. Registra i tempi e le latenze di scavo a 60 s e 120 s acquisendo uno screenshot del software del computer personalizzato a 60 s e 120 s.
10. Dopo che la prova della sonda di 120 s è trascorsa, mettere tre pellet nel pozzo di sabbia corretto (cioè la posizione del pozzo di sabbia ricompensato nella prova di codifica) per prevenire il declino della memoria. Il ratto è tenuto a recuperare due di questi tre pellet. Una volta recuperato un pellet, il topo è tenuto a localizzarlo ed entrare nella base per mangiarlo.
11. Premere il pulsante Stop sullo schermo sul software del computer personalizzato dopo il test della sonda di 120 s. Cancella il nome del file e annota solo la latenza del ratto per recuperare il primo e il secondo pellet piazzati nella posizione corretta e ora ricompensata.
    NOTA: Lo scavo preferenziale nella posizione corretta viene utilizzato come indice di memoria: una buona memoria per l'evento quotidiano, sperimentato nelle prove di codifica (ad esempio, l'incontro con la posizione corretta del pozzo di sabbia della sessione), è indicata da un tempo maggiore trascorso a scavare nella posizione corretta rispetto al tempo medio trascorso a scavare nelle posizioni errate.
12. Programmare un test della sonda di richiamo all'inizio della formazione per verificare se le prestazioni sono a livello di possibilità. Successivamente, programmare i test della sonda a intervalli specifici (ad esempio, ogni sei sessioni) o programmare solo quando i ratti raggiungono una prestazione stabile del compito: per giustificare un test della sonda, il loro indice di prestazione medio (%) deve essere del 60% o superiore per tre sessioni consecutive. L'indice di prestazione medio è definito al passaggio 7.3.1.

6. Test di controllo non codificante

NOTA: Una prova non codificante è una misura di controllo utilizzata per determinare se i ratti stanno utilizzando artefatti olfattivi, piuttosto che la loro memoria della corretta posizione del pozzo di sabbia, per eseguire il compito. Come suggerisce il nome, il "test di controllo non codificante" significa che non ci sono prove di codifica eseguite prima della prova di scelta del richiamo; Viene condotto solo il processo di scelta del richiamo. L'aspettativa è che, senza essere autorizzati a codificare la posizione dell'evento di memoria quotidiana, le prestazioni dei ratti nella prova di scelta saranno a livello di possibilità. Se questo non è il caso, e i ratti ottengono buoni risultati nel test di controllo senza codifica, potrebbe essere necessaria una riprogettazione dei pozzi di sabbia e dei loro compartimenti accessibili e inaccessibili.

1. Eseguire una prova di scelta di richiamo come descritto nella sezione 4.3 (passaggi da 4.3.1 a 4.3.10).

7. Misurazione delle prestazioni

NOTA: Vengono misurati diversi parametri e la Figura 1 supplementare mostra una scheda tecnica di esempio.

1. Scelta dei pozzi di sabbia
   NOTA: La scelta è definita come il numero di pozzi di sabbia in cui i ratti scavano, fino a includere il pozzo di sabbia corretto, durante le prove di scelta del richiamo e della sonda di richiamo. Il valore massimo possibile della scelta è 5, poiché ci sono cinque pozzi di sabbia in totale.
   1. Durante ogni prova dell'esperimento (prova di scelta di richiamo e prova della sonda di richiamo), determinare il numero di scelte fatte da un ratto: se posiziona le zampe anteriori su o dentro un pozzo di sabbia. Se un topo è passato di corsa, o semplicemente ha annusato rapidamente nelle vicinanze di un pozzo di sabbia, questa non è considerata una scelta.
   2. In rari casi, quando è difficile capire dai monitor video se i ratti fanno una scelta (come definito sopra), controllare alla fine della prova, se ci sono tracce di scavo: cioè se la sabbia è dislocata intorno al/i pozzo di sabbia. Se ci sono prove di scavo, per quanto lievi, considera questa una scelta. Fermarsi in un pozzo di sabbia e non scavare è considerata solo una visita e non dovrebbe essere considerata una scelta.
2. Errori
   NOTA: L'errore è definito come il numero di pozzi di sabbia errati (non ricompensati) che i ratti visitano prima di individuare il pozzo di sabbia corretto. La scelta è definita come il numero di pozzi di sabbia in cui i ratti scavano, fino a includere il pozzo di sabbia corretto, durante le prove di scelta del richiamo e della sonda di richiamo. Il numero massimo di errori è quattro in quanto ci sono cinque pozzi di sabbia in totale.
   1. Calcola l'errore utilizzando la seguente formula:
      Errore = (Scelta - 1)
   2. Quando un ratto rivisita il pozzo di sabbia sbagliato, non contarlo come un altro errore poiché il numero massimo di errori è quattro a causa del fatto che ci sono cinque pozzi di sabbia in totale.
3. Indice di prestazione (PI)
   NOTA: L'indice di prestazione è definito come il numero di errori commessi prima che i ratti individuino il pozzo di sabbia corretto in una prova di scelta di richiamo. Con cinque pozzi di sabbia, possono verificarsi fino a quattro errori. Il livello di probabilità tra cinque pozzi di sabbia è quindi di due errori (cioè il 50%).
   1. Calcola l'indice di prestazione utilizzando la seguente formula:
      
   2. Quando un ratto rivisita il pozzo di sabbia sbagliato, non contarlo come un altro errore poiché il numero massimo di errori è quattro a causa del fatto che ci sono cinque pozzi di sabbia in totale.
4. Latenza
   NOTA: La latenza è definita come il tempo che trascorre prima che inizi lo scavo nei pozzi di sabbia corretti.
   1. Misura la latenza da quando il ratto lascia la casella di partenza fino a quando non raggiunge il pozzo di sabbia corretto. Monitora e registra la latenza utilizzando il software personalizzato per computer.
5. Tempo di scavo
   1. Misurare il tempo di scavo dei ratti in ogni pozzo di sabbia (sia corretto che errato) nella prova della sonda di richiamo.
      NOTA: Una buona memoria per l'evento quotidiano è definita dal fatto che i ratti hanno scavato nel pozzo di sabbia corretto (n = 1) per una percentuale maggiore della prova della sonda di 120 s rispetto al tempo medio che trascorrono a scavare nei pozzi di sabbia errati (n = 4).
   2. Calcola il corretto e l'errato utilizzando le seguenti formule:
      
      

8. Evitare pregiudizi non intenzionali

NOTA: Le seguenti misure di controllo sono implementate in tutto il protocollo per garantire la riproducibilità e l'affidabilità di questa attività di memoria quotidiana.

1. Controbilancia le posizioni dei pozzi di sabbia tra le sessioni. In questo modo si evita di ottenere qualsiasi pregiudizio di ricompensa verso un lato specifico dell'arena dell'evento.
2. Controbilanciare i set di pozzi di sabbia, così come i pozzi di sabbia all'interno di questi set utilizzati nella posizione corretta, tra le sessioni e i ratti all'interno di ogni sessione. Questo scoraggia i ratti dal tentare di seguire qualsiasi prova di odore residua che persiste dalle prove dei ratti precedenti.
3. Pulisci il pavimento dell'arena dell'evento tra una prova e l'altra con un panno imbevuto di soluzione di etanolo al 70%; Ciò impedirà al percorso di uno o più ratti precedenti di influenzare l'esecuzione del compito successivo.

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Risultati

Questo protocollo stabile è stato utilizzato per addestrare con successo i ratti ad apprendere questo compito quotidiano di memoria utilizzando rappresentazioni allocentriche. Ci sono due elementi importanti in questo protocollo. In primo luogo, gli animali partono da diverse scatole nere (ad esempio, Est, Sud e Ovest) all'interno e tra le sessioni (Figura 7A). Sono disponibili due prove di codifica e una prova di scelta di richiamo per sessione (o una prov...

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Discussione

Gli esseri umani codificano automaticamente singoli eventi nella vita di tutti i giorni. Ricordiamo prontamente alcuni eventi e ne dimentichiamo altri. Il protocollo di memoria quotidiana di tipo episodico descritto sopra fornisce un metodo robusto per i ricercatori che desiderano studiare questo tipo di memoria (memoria episodica) nei roditori. Poiché il compito comporta l'atto quotidiano di trovare e recuperare pellet di cibo da un luogo definito, viene sfruttato l'istinto naturale de...

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Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Camera	CCTVFirst	N/A
Event Arena	University of Edinburgh (designed and built in house)	University of Edinburgh (designed and built in house)	Event arena for everyday memory task
Lister-hooded rats	Charles River UK	603
Multitimer Labview	University of Edinburgh (designed and built in house)	University of Edinburgh (designed and built in house)
Pneumatics, frames, screws of event arena	RS Components Ltd.	University of Edinburgh (P. Spooner)	Tools for building event arena
Sandwells	Adam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)	University of Edinburgh (P. Spooner)	Sandwells for arena
Startboxes	Adam Plastics (http://www.adamplastics.co.uk)	University of Edinburgh (P. Spooner)
Video recording	Windows 10 computers with OBS software, Blackmagic Decklink Mini Recorder cards	N/A