Questo lavoro è stato sostenuto dall&#39;Università di Strasburgo e Neurex-Neuroscienze Alto Reno rete (post-doc fellowship per RP) e BrainLinks-BrainTools Cluster di eccellenza finanziate dalla Fondazione di ricerca tedesco (DFG, concedere numero EXC 1086). Ringraziamo Nadja Martini per l&#39;assistenza tecnica di esperti.

1. Considerazioni generali Questo protocollo è approvato dalla cura e l&#39;uso di animali Comitato University Hospital Friburgo (lo stesso per Strasburgo). L&#39;acuità visiva è necessaria per le prestazioni nei test di apprendimento spaziale. I roditori con sistemi di visione ridotta non sono idonee. Inoltre, l&#39;illuminazione deve essere sufficiente in modo che i topi per vedere i diversi spunti situati sulle pareti circostanti. E &#39;utile utilizzare spunti (quadrato, cerchio, triangolo) a forma di base ma ben contrastate (ad esempio, segnali a vernice nera su uno sfondo dipinto di bianco). Allo stesso modo, gravi deficit motorie sono criteri di esclusione, perché è necessaria nuoto per questo test e annegamento possono verificarsi. Infine, roditori iper-ansiosa in grado di visualizzare un comportamento di ricerca fortemente sbilanciata, che incide sulle prestazioni. 2. Apparato Set Up <ol><li> Costruire un labirinto doppio H costituito da un vicolo centrale 160 cm, che si interseca ad entrambe le estremità e nel centroda tre bracci paralleli eseguire 160 centimetri (vedi Figura 1). Assicurarsi che il vicolo centrale e le sue perpendicolari braccia sono larghe 20 centimetri, e sono circondati di 35 cm di altezza pareti in plexiglass trasparente. Spessore del plexiglas è di 6 mm per tutte le parti. </li><li> Fissare le pareti in luogo utilizzando colla e viti, e impermeabile il labirinto con giunti in silicone a tutti gli angoli interni. Questi giunti possono essere sostituiti facilmente dovrebbero perdere la loro impermeabilità. Inserire un foro di scarico all&#39;estremità di uno dei bracci angolari (o nel mezzo del labirinto) per lo svuotamento. </li><li> Posizionare il labirinto in un 80 cm di altezza tavolo, con uno spazio adeguato intorno ad esso per a) passeggiare per il labirinto, e b) il deposito di spunti ben contrastate. Designare ogni braccio nel labirinto dalla sua posizione, vale a dire, nord-ovest (NW), a nord (N), nord-est (NE), sud-ovest (SW), sud (S), e sud-est (SE). </li><li> Posizionare una telecamera montata a soffitto sopra il labirinto per l&#39;analisi post-test del comportamento animale, con manuale o aut(Video-tracking) metodi OMATIC (vedi § 5). </li></ol> 3. Osservazioni generali <ol><li> Prima dell&#39;uso, riempire il labirinto con acqua ad un&#39;altezza di circa 18 centimetri (200 L). Questo è abbastanza alta per impedire che i topi di toccare il fondo del labirinto con i piedi, ma sufficiente per evitare la fuga superficiale. </li><li> Dopo la pre-formazione, rendere l&#39;opaca acqua mescolando 250 g di latte scremato in polvere. Cambiare l&#39;acqua ogni giorno per evitare che il latte-acqua dal diventare rancido. Mantenere la temperatura dell&#39;acqua tra 21 - 23 ° C per fornire incentivo per i topi a cercare la piattaforma di fuga. NOTA: Come ratti diventano conoscenza della posizione della piattaforma durante la pre-formazione, la sua posizione viene spostata ad un braccio differente durante l&#39;allenamento. </li><li> Prima dell&#39;uso, immergere un cm 10 piattaforma alto 17 cm di diametro all&#39;estremità di uno dei bracci angolari (NE, NW, SE o SW). Garantire l&#39;altezza per essere sommersa è di 1 cm sotto la superficie della superficie dell&#39;acqua. Formare i ratti per raggiungerela piattaforma di destinazione utilizzando un allocentrica o strategia di apprendimento egocentrica, che dipende dal tipo di paradigma utilizzato (vedi § 4). </li></ol> 4. Protocolli di formazione di base NOTA: I ratti sono in genere dotati di un primo giorno di pre-formazione, che permette loro di familiarizzare con il labirinto. <ol><li> Per pre-formazione rilasciare il ratto dall&#39;estremità di uno dei bracci centrali (ad esempio, il braccio S) e posizionare la piattaforma porta all&#39;estremità di uno dei bracci angolari (ad esempio, NE), quindi invia i ratti 4 consecutive 60 sec prove in cui per raggiungere la piattaforma di destinazione. </li><li> Raggiunta la piattaforma di fuga, permettono il ratto di aspettare lì per 15 secondi, in modo che possano riposare e osservare l&#39;ambiente circostante. Indipendentemente dalla posizione iniziale, bloccare sempre il braccio opposto con una porta a ghigliottina trasparente, che impedisce l&#39;ingresso. NOTA: Durante la pre-formazione, lasciare l&#39;acqua trasparente e regolare la piattaforma cheight tale che sporga 1 cm sopra la superficie dell&#39;acqua, rendendo così visibile al ratto. </li><li> Eseguire allenamento quotidiano costituito da un massimo di 4 prove consecutive, separate da uno spazio 10 sec almeno (formazione discreta, cioè, con intervalli di diversi minuti tra le prove, è un&#39;alternativa). </li><li> Per la formazione, riposizionare la piattaforma dalla sua posizione di pre-formazione al braccio prescelto (ad esempio, NW), e immergerla alla sua estremità 1 cm sotto la superficie dell&#39;acqua. Ora rendere l&#39;opaca acqua con l&#39;aggiunta di latte di potere e di eseguire la seguente formazione (sezione 4). </li><li> Per i ratti che non raggiungono la piattaforma di destinazione entro 60 sec, loro ritornano alla posizione di partenza, e delicatamente li guidano alla piattaforma dallo sperimentatore. </li><li> Misurare diverse variabili durante le sessioni di formazione e sonda, come, distanza nuotato, latenza braccio porta / piattaforma, il tempo trascorso in ogni braccio, così come il numero di errori iniziali / ripetitive (vedere Figura2). Tenete a mente che latenze possono essere influenzati da difficoltà motorie. Se la si verificasse, la distanza e gli errori appaiono come variabili più affidabili per quanto riguarda le prestazioni cognitive. </li><li> Allocentrica Training Strategy: <ol><li> 1 ° giorno - Pre-Training: <ol><li> Non aggiungere il latte in polvere per questo passo. Posizionare piattaforma fuga sporgente 1 cm sopra la superficie dell&#39;acqua in una posizione fissa. Ratti treno in 4 prove consecutive per raggiungere la piattaforma. </li></ol></li><li> Giorni 2-5 - Formazione: <ol><li> Aggiungere 250 g di latte scremato in polvere in acqua per renderla opaca. Spostare la piattaforma ad un braccio diverso (ad esempio, da NE a NW) e aggiungere acqua in modo che la piattaforma è di 1 cm sotto la superficie dell&#39;acqua. Ratti di uscita da entrambi braccio N o S in sequenze imprevedibili per ogni sessione, in modo che entrambe le braccia sono utilizzati due volte come inizio di prova in una sola seduta (4 prove / giorno, per esempio, SNNS, NSNS; vedi figura 3). </li></ol></li><li>Giorno 6 - Sonda Sessione: <ol><li> Rimuovere la piattaforma per il processo sonda. Rilasciare ratti da un braccio di diverso a quelli utilizzati durante l&#39;allenamento (ad esempio, SW), e permettere loro di nuotare per 60 sec. Vedere la Figura 4 per le tracce di nuoto rappresentativi. Analisi del tempo trascorso nel braccio di destinazione (ex posizione della piattaforma) fornisce un&#39;indicazione sul fatto ratti utilizzano una strategia spaziale, un altro tipo di strategia, una combinazione sequenziale di differenti strategie (vedi sotto), o un modello di ricerca disorganizzato. </li></ol></li></ol></li><li> Training Strategy Egocentric: <ol><li> 1 ° giorno - Pre-Training: <ol><li> Questo è lo stesso come il primo passo nella formazione strategia allocentrico (passo 4.1). Non aggiungere il latte in polvere per questo passo. Posizionare piattaforma fuga sporgente 1 cm sopra la superficie dell&#39;acqua in una posizione fissa. Ratti treno in 4 prove consecutive per raggiungere la piattaforma. </li></ol></li><li> Giorni 2-5 - Formazione: <ol><li> Aggiungere 250 g dilatte scremato in polvere in acqua per renderla opaca. Spostare la piattaforma ad un braccio diverso e aggiungere acqua in modo che la piattaforma è 1 cm sotto la superficie dell&#39;acqua. Ratti di uscita dello stesso braccio di partenza (S o N; vedi Figura 5) per ogni prova (4 prove / giorno). </li></ol></li><li> Giorno 6 - Sonda Sessione: <ol><li> Rimuovere la piattaforma per il processo sonda. I ratti sono liberati da un braccio diverso da dove sono stati rilasciati durante la formazione. Lasciare i ratti di nuotare per 60 sec. Bloccare il braccio opposto con una porta a ghigliottina trasparente. NOTA: Modificare le strategie di formazione di cui sopra per in base alle esigenze del particolare esperimento, ad esempio, effetti di prova della droga, ecc. </li></ol></li></ol></li><li> Asciugare il ratto fuori con asciugamani assorbente dopo ogni sessione in acqua. </li></ol> 5. Analisi <ol><li> Eseguire misure di latenze, errori iniziali e ripetitivi, prime scelte e il tipo di risposta Manually registrando queste variabili dai video ripresi dalla telecamera dall&#39;alto. </li><li> In alternativa, se disponibile, utilizzare disponibile in commercio software video-monitoraggio e configurati per registrare queste variabili automaticamente. </li><li> Analisi Statistica: NOTA: La specifica implementazione di analisi statistica dipende lo studio, che si sta svolgendo. <ol><li> Eseguire un uno, due o tre vie ANOVA per quanto riguarda gli errori iniziali / ripetitivi, la latenza di rete del braccio / piattaforma, e il tempo trascorso nel braccio di destinazione; con fattori che includono il giorno del test, e gruppo di trattamento (s). </li><li> Se necessario, procedere con ANOVA post hoc-Newman-Keuls confronti multipli prove. Per confrontare le prestazioni, utilizzare un valore di riferimento (ad esempio, il tempo trascorso nel braccio bersaglio durante una prova della sonda rispetto al livello di probabilità), ed eseguire il test t. </li><li> Se necessario, utilizzare le statistiche non parametriche in aggiunta (per esempio, χ², vedi sotto) o invece quando le condizioni per parametquelli ric non sono soddisfatte. </li></ol></li></ol>

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Commenti su Studio Progettazione e analisi Fin dalla sua creazione, la doppia H labirinto è stato utilizzato in una serie di esperimenti comportamentali nei ratti, che insieme sono stati progettati per studiare le risposte egocentriche e / o allocentrica nei ratti in condizioni normali 24,25 e alterato 26-29 stati cerebrali. Gli ultimi studi includono striato stimolazione cerebrale profonda (DBS) 26, modelli animali di disturbi neurologici 27,28, cos...

Negli animali, l&#39;apprendimento è principalmente mediata dai sistemi hippocampal- e basati striatali di memoria 1,2, che svolgono un ruolo centrale per quanto riguarda posto- e procedurale memoria, rispettivamente. Il rapporto tra questi due sistemi è complessa, e sono noti per interagire tra loro in modi cooperative o competitive 1,3. Inoltre, studi hanno dimostrato che l&#39;influenza di uno di questi sistemi di memoria sul comportamento animale può aumentare a seguito dell&#39;assenza o danni dell&#39;altro sistema 4-7. Entrambi questi sistemi sono collegati alla corteccia prefrontale via talamo. Numerosi disturbi neurologici e le malattie neurodegenerative possono influenzare cognizione spaziale negli esseri umani, che si basano sull&#39;interazione tra sistemi di memoria procedurale e dichiarativa. Gli esempi includono il morbo di Parkinson (PD), la malattia di Huntington (HD) 8-10, il morbo di Alzheimer (AD) 11-14, nonchéLa sclerosi laterale amiotrofica (SLA) 15. I modelli animali, che sono rilevanti per questi disturbi possono essere indotte attraverso vari trattamenti farmacologici che bloccano alcuni recettori 16, così come attraverso le lesioni mirate. Quando tali animali vengono utilizzati con compiti di memoria spaziale, una preziosa può essere acquisita nei meccanismi sottostanti relative a questi disturbi, nonché alle varie opzioni di trattamento. Ci sono molti diversi tipi di compiti di memoria spaziale nei roditori, che collettivamente sono progettati per valutare gli aspetti specifici di apprendimento e memoria, nonché gli effetti di potenziali trattamenti per vari disturbi 17,18. Questi compiti possono essere distinti dal numero di obiettivi e percorsi, il grado di flessibilità comportamentale nel risolvere il compito, la durata di memoria o ritardo, così come la scelta della strategia utilizzata per risolvere il compito. Una buona prestazione possono essere acquistate in base a stimoli esterni o punti di riferimento che sono usati per orientarel&#39;animale verso l&#39;obiettivo (una strategia allocentrica o luogo). In alternativa, un roditore può sviluppare una strategia che si basa sulla direzione del corpo e spunti per quanto riguarda la direzione per spostarsi in (una strategia egocentrica o procedurale), ad esempio, se un topo sa che l&#39;obiettivo è un giro sinistra seguita da una svolta a destra , allora c&#39;è poco bisogno di una strategia allocentrico o luogo. Compiti Maze spesso variano a seconda del grado di flessibilità offerto al roditore di risolverli. Ad esempio, nel Morris water maze, una versione a secco di quest&#39;ultimo (per esempio, 19) o il labirinto Barnes (ad esempio, 20), ci sono potenzialmente rotte infinite ratto può adottare per raggiungere l&#39;obiettivo. Nel Morris Water Maze, ad esempio, la posizione della porta può essere appreso basato su punti di riferimento o segnali (strategia allocentrico) esterni, o semplicemente nuotare in cerchio verso il centro fino a quando la piattaforma si trova (strategia egocentrica) 21. Alcuni compiti hanno obiettivi multiplie un alto grado di flessibilità, per esempio il task cono campo 22 o radiale di Olton labirinto 23. All&#39;altra estremità della scala sono compiti che offrono flessibilità limitata per raggiungere l&#39;obiettivo, ad esempio, il labirinto di pietra, o la versione alternato del T-labirinto. Queste attività forniscono solo un modo corretto di raggiungere l&#39;obiettivo e facilitano l&#39;emergere di routine cognitive che sono principalmente disciplinate dal sistema di memoria procedurale basato striato-. Il doppio-H labirinto è un dispositivo di test della memoria spaziale romanzo, che è stato progettato per consentire lo sperimentatore di dirigere il tipo di strategia che si impara dai roditori per risolvere il compito 24. Composto da tre bracci paralleli run intersecate da un vicolo centrale perpendicolare, la doppia H labirinto è un compito d&#39;acqua di fuga in cui i roditori imparano a raggiungere una piattaforma di fuga che è immerso in una delle posizioni labirinto. Durante l&#39;allenamento, una strategia processuale può essere sviluppata mantenendo tlui stesso inizio e sedi in tutto obiettivo. In alternativa, una strategia allocentrica può essere sviluppato alternando la posizione iniziale in un ordine casuale, richiedendo così il ratto di apprendere la posizione della piattaforma nascosta basato su segnali ambientali come deve fare in un labirinto acquatico. Questo risolve un ostacolo presente in molte attività labirinto differenti, in cui lo sperimentatore altrimenti ha poco controllo sul tipo di strategia che utilizzano roditori. Questo è importante se si considera che gli effetti di alcuni farmaci candidati-cognizione migliorare basano sul sistema place-memoria basata ippocampale-, così l&#39;emergere di routine o procedure cognitive può confondere l&#39;interpretazione delle osservazioni comportamentali quando gli animali, ad esempio passare da allocentrica alla memoria procedurale durante il corso di formazione. Allo stesso modo, può essere desiderabile per valutare gli effetti dei farmaci e trattamenti su memoria procedurale, senza l&#39;influenza della memoria posto a base allocentrica. Infine, questo dispositivopuò essere utilizzata per studiare le interazioni cooperative o competitive tra questi sistemi di memoria, e le condizioni in cui i roditori possono passare da un sistema all&#39;altro.

<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

Ricerca cognizione spaziale nei roditori impiega tipicamente l&#39;uso di compiti labirinto, le cui caratteristiche variano da un labirinto all&#39;altro. Questi compiti variano in base al loro flessibilità comportamentale e durata memoria richiesta, il numero di obiettivi e percorsi, e anche la complessità generale compito. Una caratteristica confusione in molte di queste attività è la mancanza di controllo sulla strategia adottata dai roditori per raggiungere l&#39;obiettivo, ad esempio, allocentrica (procedurali) strategie basate (dichiarative-like) o egocentrici. Il doppio-H labirinto è un compito di memoria di acqua-escape romanzo che risolve questo problema, consentendo lo sperimentatore per dirigere il tipo di strategia appreso durante il periodo di formazione. Il doppio-H labirinto è un dispositivo trasparente, che consiste in un vicolo centrale con tre bracci sporgenti da entrambi i lati, con una piattaforma di fuga sommersa all&#39;estremità di uno di questi bracci. I ratti possono essere addestrati con una strategia allocentrica alternando la stposizione dell&#39;arte nel labirinto in modo imprevedibile (vedi protocollo 1; §4.7), richiedendo così loro di conoscere la posizione della piattaforma basata sui riferimenti allothetic disponibili. In alternativa, una strategia di apprendimento egocentrica (protocollo 2; §4.8) può essere impiegato rilasciando i ratti dalla stessa posizione durante ogni prova, finché non imparano il modello procedurale necessario per raggiungere l&#39;obiettivo. Questo compito è stato dimostrato per consentire la formazione di tracce di memoria stabili. La memoria può essere sondato dopo il periodo di formazione in un processo sonda fuorviante, in cui la posizione di partenza per i topi alterna. A seguito di un paradigma dell&#39;apprendimento egocentrica, ratti generalmente ricorrono ad una strategia basata allocentrica-, ma solo quando la loro vista iniziale sui riferimenti extra-labirinto si differenzia nettamente dalla loro posizione originale. Questo compito è ideale per esplorare gli effetti di farmaci / perturbazioni sulle prestazioni della memoria allocentrica / egocentrico, così come le interazioni tra °ese due sistemi di memoria.

Egocentric strategia di apprendimento Uno studio è stato condotto per determinare se la strategia di memoria scelto ratti modifiche in base alle alterazioni della loro prospettiva di stimoli ambientali esterni, seguendo un paradigma egocentrica-learning 25. I ratti sono stati formati in 4 giorni (4 prove / giorno) per raggiungere un braccio obiettivo situato a NE, e sono stati successivamente testati il quinto giorno utilizzando un processo sonda fuorviante, in cui il braccio parten...

Watch this Scientific Journal Video about The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents at JoVE.com

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.

The Double-H labirinto: una prova comportamentale robusto per l&#39;apprendimento e la memoria nei roditori

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 Views.  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.

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

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.

Il Paradigma residente-intruso: un test standardizzato per aggressione, di violenza e di stress sociale

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

Ricerca

Comportamento

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.

Morris water maze Test: Ottimizzazione per ceppo di topi e Ambiente di prova

 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.

Stimolazione del nervo vago come strumento per indurre plasticità Percorsi rilevanti per l&#39;apprendimento Extinction

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.

Posizionare e risposta apprendimento nel campo aperto Torre 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.

Il roditore psicomotorio vigilanza Test (rPVT): un metodo per la valutazione delle prestazioni neurocomportamentali in ratti e topi

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 mondo reale<em&gt; Che-Dove-Quando</em&gt; Test di memoria

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 di riconoscimento di oggetto romanzo per l'indagine di apprendimento e memoria in topi

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.

Un'analisi comportamentale per investigare il ruolo della memoria spaziale durante la difesa istintiva nei topi

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 t-labirinto automatizzato basato apparato e protocollo per l'analisi basate su ritardo e sforzo decisionale nei roditori in movimento libero

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.

Paura lo stress-Enhanced Learning, un robusto modello del roditore del disturbo da Stress post-traumatico

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