Questo lavoro è stato supportato dalla National Natural Science Foundation of China (61327902-6 a W. Wang e 81801318 a F.F. Ding). Riconosciamo la Dott.ssa Sigrid Veasy per aver stabilito il sistema sperimentale SF e aver gentilmente fornito dettagli tecnici. Riconosciamo il Dr. Maiken Nedergaard per i commenti istruttivi per esperimenti correlati.

Questo protocollo è stato approvato dal Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'ospedale Tongji, del Tongji Medical College, dell'Università di scienza e tecnologia di Huazhong.
1. Screening e preparazione dei topi per l'esperimento
<ol><li>Seleziona topi maschi adulti di tipo selvatico (8-10 settimane) con un peso di 20-28 g per l'intero esperimento. NOTA: I topi C57BL/6 di tipo selvatico sono ottenuti dall'Hubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, Cina.</li>
	<li>Assegnare casualmente tutti i mouse al CSF e al gruppo di controllo. Ospita 3-5 topi in ogni gabbia per evitare lo stress da isolamento sociale. Il numero di topi alloggiati nelle gabbie di controllo è abbinato a quello ospitato nelle gabbie CSF accoppiate. NOTA: I topi nelle stesse gabbie di gruppo sono raggruppati per eseguire esperimenti comportamentali di follow-up.</li>
	<li>Individuare le gabbie di controllo nella stessa stanza con le gabbie CSF, per mantenere identici l'ambiente circostante e gli effetti del lavoro.</li>
	<li>Numera e segna i topi in ogni gruppo sulle orecchie usando un marchio auricolare a scopo di monitoraggio.</li>
	<li>Mantenere la temperatura e l'umidità ambiente tra 21-23 °C e 35%-60 %.</li>
	<li>Mantenere l'ambiente ambiente in un ciclo chiaro-scuro di 12 ore (8:00-20:00 light-ON, 20:00-8:00 AM light-OFF), per evitare effetti distorti sul normale ritmo del sonno nei topi.</li>
	<li>Ridurre al minimo il rumore e le interferenze mentre il ricercatore è presente nella sala di modellazione.</li>
	<li>Fornire ai topi cibo e acqua sufficienti. Utilizzare ugelli lunghi con punte della valvola a sfera sulle bottiglie d'acqua, per evitare perdite d'acqua sui movimenti della piattaforma. Fissare la bottiglia d'acqua sopra la gabbia con una molla per evitare la lussazione della bottiglia durante il funzionamento del rotore.</li>
</ol>2. Preparazione e impostazione del rotore orbitale
<ol><li>Preparare un rotore orbitale a controllo elettrico con piattaforma allargata (67 cm x 110 cm), su cui 10 gabbie possono essere posizionate al massimo.</li>
	<li>Accendi il rotore orbitale durante la fase light-ON (8:00-20:00) controllato da un timer del programma, che è il momento in cui i topi mostrano la maggior parte del loro sonno quotidiano.</li>
	<li>Impostare il rotore orbitale con una velocità di 110 giri/min e un ciclo ripetitivo di 10 s-on, 110 s-off controllati con un timer a stato solido. NOTA: La capacità di carico della piattaforma è di 50 kg. L'ampiezza fissa dell'orizzonte del rotore vibrante è di 2,5 cm.</li>
	<li>Fissare le gabbie CSF sulla parte superiore della piattaforma del rotore da molle spesse per evitare la lussazione delle gabbie sulle rotazioni della piattaforma.</li>
</ol>3. Modellazione e monitoraggio cronici della frammentazione del sonno
<ol><li>Posizionare le gabbie del QCS e dei topi di controllo nella sala di modellazione per una settimana prima degli esperimenti, per lasciare che i topi si adattino all'ambiente circostante.</li>
	<li>All'inizio della modellazione, assicurarsi che tutti i topi abbiano libero accesso a cibo e acqua durante le rotazioni orbitali.</li>
	<li>All'inizio della modellazione, osservare almeno per 1 h per garantire che il rotore orbitale opera in marcia.</li>
	<li>Durante il periodo di modellazione, verificare che il rotore orbitale funzioni correttamente e che i topi condizionino ogni 2 giorni per garantire che i topi abbiano abbastanza cibo e acqua. Cambia le lenzuola delle gabbie ogni settimana.</li>
	<li>Durante il periodo di modellazione, pesare i topi settimanalmente alle 8:00 del mattino quando si cambia la biancheria da letto. Rimuovere i topi con una significativa perdita di peso dalla modellazione e anche dai gruppi sperimentali. NOTA: Una perdita di peso significativa è definita come un peso inferiore a 20 g della durata di 2 settimane.</li>
	<li>Durante le intere sessioni di modellazione, rimuovere l'aggressore, se del caso, dalla gabbia e, anche dai gruppi sperimentali.</li>
	<li>Dopo la fine della modellazione, continuare a mantenere e nutrire i topi nella stanza originale.</li>
</ol>4. Test del labirinto d'acqua Morris (MWM)
<ol><li>Preparazione alla prova<ol>
<li>Preparare l'apparato di un serbatoio circolare riempito con acqua tiepida (20-23 °C).</li>
		<li>Sospendere quattro segni con forme e colori diversi sulla tenda che circonda il serbatoio in quattro direzioni del quadrante come riferimento di visione distante. Rendere l'acqua opaca con l'aggiunta di latte in polvere.</li>
		<li>Individuare una piattaforma al centro del quadrante sud-ovest.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Il test di allenamento<ol>
<li>Sottoponi i topi a quattro prove consecutive tra le 8:00 e le 12:00 ogni giorno in un periodo di allenamento di 5 giorni.</li>
		<li>Rilasciare ogni mouse nell'acqua di fronte alla parete laterale in uno dei quattro quadranti in quattro prove. In ogni prova, consenti al mouse di nuotare per 60 s per trovare la piattaforma. Se il mouse non è in grado di arrivare alla piattaforma entro 60 s, guidalo verso la piattaforma e resta lì per 15 s.</li>
		<li>Utilizza un sistema di tracciamento video per registrare automaticamente la latenza di fuga dei mouse per trovare la piattaforma nascosta.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Il test della sonda<ol>
<li>Eseguire il test della sonda il sesto giorno dopo 5 giorni di allenamento.</li>
		<li>Rimuovere la piattaforma. Rilasciare ogni mouse dal quadrante nord-est e permettergli di nuotare per 60 s</li>
		<li>Utilizzare un sistema di tracciamento video per registrare automaticamente i dati di traccia dei mouse.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Nuovo test di riconoscimento degli oggetti (NOR)
<ol><li>La fase familiare<ol>
<li>Posizionare i topi in un serbatoio (lunghezza 30 cm, larghezza 28 cm, altezza 35 cm) in sequenza, che contiene due copie di oggetti (A1 e A2). Consenti ai topi di esplorare liberamente (10 minuti per prova).</li>
		<li>Utilizzare un sistema di tracciamento video per registrare automaticamente i dati di traccia dei mouse.</li>
	</ol>
</li>
	<li>La fase di test<ol>
<li>Condurre la prova di prova dopo un ritardo di 1 h della fase familiare. Sostituire uno degli oggetti originali con un nuovo oggetto ("romanzo") nel serbatoio mantenendo invariato l'altro. Riportare i topi al serbatoio e consentirgli di esplorare per 5 minuti per prova.</li>
		<li>Usa un sistema di tracciamento video per registrare automaticamente il tempo trascorso nell'esplorazione di ogni oggetto da ogni mouse. NOTA: L'esplorazione dell'oggetto è determinata leccando, annusando, masticando o muovendo vibrisse mentre si orienta il naso verso e a meno di 1 cm dall'oggetto. L'indice di discriminazione (DI) è calcolato con l'equazione (TN − TF)/(TN + TF), dove TN = tempo trascorso ad esplorare l'oggetto "romanzo" e TF = tempo trascorso ad esplorare l'oggetto "familiare".</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Prova sul campo aperto (OFT)
<ol><li>Preparare l'apparecchio di un serbatoio (30 cm x 28 cm x 35 cm).</li>
	<li>Durante il test, posizionare ogni mouse al centro del serbatoio e consentirgli di esplorare liberamente per 5 minuti. Pulire il serbatoio con il 75% di etanolo dopo ogni prova per evitare gli effetti avanzi del mouse precedente.</li>
	<li>Utilizzare un sistema di tracciamento video per registrare automaticamente i dati di traccia dei mouse.</li>
</ol>7. Prova di nuoto forzato (FST)
<ol><li>Preparare l'apparato di un vaso cilindrico aperto, che contiene acqua (20-23 °C) profonda 15 cm.</li>
	<li>Durante il test, posizionare ogni mouse nel cilindro e lasciare che rimanga lì per 6 minuti.</li>
	<li>Utilizzare un sistema di traccia video per registrare automaticamente il tempo di immobilità durante gli ultimi 4 minuti del test da parte di ciascun mouse. NOTA: Il topo è determinato ad essere immobile quando smette di lottare e galleggia nell'acqua, facendo solo movimenti necessari per mantenere la testa sopra l'acqua.</li>
</ol>8. Analisi dei dati
<ol><li>Analizzare i dati utilizzando un software di analisi statistica (ad esempio, GraphPad Prism 6.0).</li>
	<li>Esprimere tutti i dati come media ± SEM.</li>
	<li>Confrontare la latenza di escape nel test MWM tra due gruppi utilizzando ANOVA a due vie con misure ripetute seguite dai posttest Bonferroni. Altri confronti tra il QCS e i gruppi di controllo sono determinati da test t non accoppiati.</li>
	<li>Considerare le differenze significative se P < 0.05 in tutti i test.</li>
</ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

I passaggi critici del protocollo attuale includono la configurazione di macchine per la frammentazione del sonno con i parametri ottimizzati in base allo scopo dello studio e il mantenimento dei topi in un ambiente di vita confortevole e silenzioso durante tutte le sessioni di modellazione. È anche fondamentale decidere i tempi adeguati per interrompere o interrompere la frammentazione del sonno e organizzare test comportamentali per quei topi. Come altri modelli di manipolazione del sonno, è importante eseguire il pr...

Il disturbo del sonno è sempre più comune sia nei pazienti con condizioni di disturbo del sonno che nelle persone sane con eventi che disturbano il sonno. È stato osservato che i pazienti con malattie neurodegenerative, dolore cronico, stress emotivo, malattie del sistema respiratorio, malattie del sistema urinario, ecc., di solito si lamentano di spiacevoliesperienze di sonno 1,2,3,4,5. Apnea ostruttiva del sonno (OSA), movimenti periodici degli arti nel sonno (PLMS), insonnia di mantenimento del sonno tra gli altri disturbi del sonno sono le cause più comuni, che induconola frammentazione del sonno 6,7. Nei paesi sviluppati, l'OSA ha una prevalenza superiore al 5-9% nella popolazione adulta e il 2% nella popolazioneinfantile 8,9,10. Nel frattempo, c'è una percentuale crescente della popolazione sana che sperimenta disturbi del sonno a causa dell'uso eccessivo di smartphone, abitudini di sonno irregolari, rumori fastidiosi e doveri di lavoro, come i turni notturni per gli operatori sanitari. Il sonno è riconosciuto come importante per lo sdoganamentodei rifiuti cerebrali 11,12,consolidamentodella memoria 13,14,equilibriometabolico 15,16, tra molti altri processi fisiologici. Tuttavia, rimane ancora in gran parte sconosciuto se il disturbo del sonno a lungo termine dia luogo a alterazioni irreversibili della patogenesi negli esseri umani sani e se sia l'eziologia o un fattore che contribuisce allo sviluppo di malattie del sistema nervoso centrale, come le malattie neurodegenerative in un paio d'anni lungo la strada. Il nostro obiettivo è quello di segnalare un modello sperimentale che genera deficit cognitivo stabile ed evidente e comportamento simile all'ansia nei giovani topi di tipo selvaggio dopo un trattamento di frammentazione del sonno di 2 mesi. Questo modello sarebbe applicato per rispondere alle domande scientifiche sopra elencate.
Il disturbo del sonno è elencato come un potenziale fattore di rischio per lo sviluppo del morbo di Alzheimer (AD) o della demenza. Kang et al. Successivamente, molti altri studi hanno riferito che la privazione o la frammentazione del sonno potrebbero aggravare la patogenesi nei modelli transgenici di topi AD18,19,20. Tuttavia, pochissimi ricercatori hanno studiato la conseguenza del disturbo del sonno nei giovani topi di tipo selvatico; cioè, se il disturbo del sonno dà origine a comportamenti simili ad AD o cambiamenti patologici nei giovani topi di tipo selvatico. Nella nostra recente pubblicazione, abbiamo riferito che 2 mesi di frammentazione del sonno hanno indotto evidente deficit di memoria spaziale e comportamento simile all'ansia, così come l'aumento dell'accumulo intracellulare di amiloide-β (Aβ) sia in corteccia che in ippocampo in topi di tipo selvatico di 2-3 mesi21. Abbiamo anche osservato livelli di espressione alterati di marcatori di percorso endosome-autofagosome-lisosomio e attivazione di microglia, che era simile ai cambiamenti patologici riportati nei topi APP/ PS121,22.
Questo protocollo diframmentazione del sonno (SF) presentato è stato convalidato da Sinton etal. In breve, un rotore orbitale che vibra a 110 giri/min interrompe il sonno per 10 s ogni 2 minuti durante la fase light-ON (8:00-20:00). L'alterazione della struttura del sonno in questo modello è stata precedentemente caratterizzata da registrazioni elettrofisiofisioiche del sonno e riportata da Li etal. Attualmente, il sonno totale o la privazione parziale del sonno sono i modelli di manipolazione del sonno più comunemente usati. La privazione totale del sonno viene solitamente eseguita con una manipolazione delicata sostenuta o esponendo l'animale a nuovi oggetti, in alternativa ruotando continuamente una barra o un tapis roulantin esecuzione 25,26,27,28,29. Per motivi etici, la privazione totale del sonno è di solito inferiore a 24 ore. Il modello di privazione parziale del sonno più comunemente applicato è il metodo della piattaforma dell'acqua, che principalmente ablare il sonno REM30,31,32. Altri approcci che utilizzano un tapis roulant o una barra che spazza lungo il fondo della gabbia, potrebbero indurre la frammentazione del sonno se impostati a intervallifissi 33,34,35,36,37,38. È interessante notare che SF interrompe il sonno e provoca eccitazioni intermittenti in tutte le fasi del sonno24. Uno dei principali vantaggi di questo modello CSF che applica il rotore orbitale è che può essere eseguito continuamente per mesi controllati automaticamente dalle macchine, il che evita frequenti lavorazioni giornaliere ad eccezione del monitoraggio regolare. Inoltre, l'apparecchio consentirebbe di modellare contemporaneamente più gabbie di topi sotto interventi uniformi. Durante intere sessioni di modellazione, i topi sono alloggiati nelle loro gabbie di casa con soliti materiali di lettiera e nidificazione, mentre alcuni altri metodi richiedono esposizione ad ambienti diversificati e stress inevitabile.
La frammentazione del sonno era precedentemente caratterizzata dal metodo di manipolazione del sonno, che imita le eccitazioni frequenti durante la fase del sonno e un sostanziale rimbalzo del sonno durante la fase di veglia. In alcune letterature, il QCS è stato considerato il modello animale per OSA39,40. In questo studio, la logica della frequenza di eccitazione scelta per essere 30 volte all'ora si basa sull'osservazione di indici di eccitazione in pazienti con apnea del sonno da moderata a grave. È stato osservato che la frammentazione del sonno di 4 settimane ha aumentato significativamente la latenza dell'eccitazione ipercapnica e la soglia di eccitazione tattile, che potrebbe durare almeno 2 settimane dopoil recupero 24. Questo fenotipo è stato spiegato rivelando la riduzione dell'attivazione dei c-fos nei neuroni noradrenergici, orexinergici, istaminergici e colinergici wake-active in risposta all'ipercapnia, nonché proiezioni catecolaminergiche e orexinergiche ridotte nella corteccia cingolata24. Tuttavia, è necessario notare che la caratteristica più importante in OSA è l'ipossia causata dall'ostruzione delle vie aeree, che si traduce in interruzioni delsonno 41,42. Disturbi del sonno e ipossia ripetitiva interagiscono reciprocamente tra loro nella patogenesi OSA. Pertanto, la frammentazione del sonno da sola potrebbe non essere in grado di dimostrare completamente tutte le caratteristiche chiave dell'OSA nei topi.
Qui presentiamo un protocollo standardizzato per modellare la frammentazione cronica del sonno nei giovani topi di tipo selvatico. Deficit cognitivo e comportamenti simili all'ansia e alla depressione dopo che il trattamento CSF è stato valutato da Morris water laze, riconoscimento di nuovi oggetti, test sul campo aperto e test di nuoto forzato. È importante notare che questo modello dovrebbe essere preso nel suo insieme che genera fenotipi di modello di sonno disregolato, deficit cognitivo e comportamento simile all'ansia. Il modello attuale potrebbe potenzialmente essere applicato, ma non limitato, ai seguenti scopi: 1) Studiare ulteriormente i meccanismi di patogenesi funzionale o molecolare indotti dal disturbo cronico del sonno nei giovani topi senza predisposizione genetica, 2) Identificare la via diretta che porta alla neurodegenerazione iniziata dal disturbo del sonno, 3) Esplorare le terapie per migliorare i fenotipi indotti dal disturbo cronico del sonno, 4) Studiare i meccanismi protettivi/compensatori intrinseci nei topi di tipo selvatico in caso di disturbo cronico del sonno, 5) Da applicare per studiare la regolazione sonno-veglia e i meccanismi di transizione di stato.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Any-maze behavior tracking system</td>
			<td>Stoelting,Inc,USA</td>
			<td>-</td>
			<td>A video-tracking system which was used to record the behavior track of mice.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57BL/6J mice</td>
			<td>Hubei Research Center for Laboratory Animals, Hubei, China.</td>
			<td>-</td>
			<td>healthy male C57BL/6J mice aged 10-12 weeks were purchased from Hubei Research Center for Laboratory Animals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphpad Prism 6.0 Software</td>
			<td>Graphpad Software,Inc.USA</td>
			<td>-</td>
			<td>Graphpad Prism 6.0 software was used to draw statistical graphs.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Morris water maze system</td>
			<td>Shanghai XinRuan Information Technology Co.,Ltd,China</td>
			<td>XR-XM101</td>
			<td>The system was used to perform Morris water maze test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orbial rotor</td>
			<td>Shanghai ShiPing Laboratory Equipment Co.,Ltd,China</td>
			<td>SPH-331</td>
			<td>The orbital rotor was used to establish the chronic sleep fragmentation model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid state timer</td>
			<td>OMRON Corporation, Kyoto, Japan</td>
			<td>H3CR-F8-300</td>
			<td>The solid state time was used to control the frequency and time of the rotor running</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wooden Lusterless Tank</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>length 30 cm, width 28 cm, height 35 cm The tank was used to perform open field test and novel object recognition test</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a chronic sleep fragmentation model using vibrating orbital rotor to induce cognitive deficit and anxiety-like behavior in young wild-type mice

Il disturbo del sonno è generalmente comune nelle popolazioni come malattia cronica o evento lamentato. Si propone che il disturbo cronico del sonno sia strettamente collegato alla patogenesi delle malattie, in particolare delle malattie neurodegenerative. Recentemente abbiamo scoperto che 2 mesi di frammentazione del sonno hanno iniziato cambiamenti comportamentali e patologici simili al morbo di Alzheimer (AD) nei giovani topi di tipo selvatico. Qui presentiamo un protocollo standardizzato per ottenere la frammentazione cronica del sonno (CSF). In breve, csf è stato indotto da un rotore orbitale che vibra a 110 giri/min e opera con un ciclo ripetitivo di 10 s-on, 110 s-off, durante la fase light-ON (8:00-20:00) continuamente per un massimo di 2 mesi. Le menomazioni dell'apprendimento spaziale e della memoria, comportamento simile all'ansia ma non alla depressione nei topi come conseguenze della modellazione CSF, sono state valutate con il labirinto d'acqua morris (MWM), il riconoscimento di nuovi oggetti (NOR), il test open field (OFT) e il test di nuoto forzato (FST). Rispetto ad altre manipolazioni del sonno, questo protocollo riduce al minimo le fatiche di movimentazione e massimizza l'efficienza di modellazione. Produce fenotipi stabili in giovani topi di tipo selvatico e può essere potenzialmente generato per una varietà di scopi di ricerca.

Tutti i risultati e le cifre rappresentativi sono stati riprodotti dalla nostra recentepubblicazione 21. Il riutilizzo delle cifre è stato consentito dalla rivista originale.
L'intero progetto sperimentale è illustrato nell'ordine di tempo, che indica la tempistica della modellazione CSF, i test comportamentali di MWM, NOR, OFT e FST (Figura 1A). Abbiamo ottenuto pesi di topi ogni settimana dal CSF e dai gruppi di controllo, per monitorar...

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A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice

Presentato qui è un protocollo per il modello di frammentazione cronica del sonno (CSF) raggiunto da un rotore orbitale controllato elettricamente, che potrebbe indurre un deficit cognitivo confermato e un comportamento simile all'ansia nei giovani topi di tipo selvatico. Questo modello può essere applicato per esplorare la patogenesi del disturbo cronico del sonno e dei disturbi correlati.

Un modello di frammentazione del sonno cronico che utilizza il rotore orbitale vibrante per indurre deficit cognitivo e comportamento simile all'ansia nei giovani topi di tipo selvaggio

Sleep disturbance is generally common in populations as a chronic disease or a complained event. Chronic sleep disturbance is proposed to be closely ...

a-chronic-sleep-fragmentation-model-using-vibrating-orbital-rotor-to

Research

JoVE Journal

Behavior

5.2K Views.  Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430000,  China. Presentato qui è un protocollo per il modello di frammentazione cronica del sonno (CSF) raggiunto da un rotore orbitale controllato elettricamente, che potrebbe indurre un deficit cognitivo confermato e un comportamento simile all'ansia nei giovani topi di tipo selvatico. Questo modello può essere applicato per esplorare la patogenesi del disturbo cronico del sonno e dei disturbi correlati.

Video: A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals and humans. However, many animal models of depression were developed in males and are not applicable or effective in studies of postpartum females. Recent studies have reported significant effects of chronic social stress during lactation, an ethologically relevant and effective stressor, on maternal behavior, growth, and behavioral neuroendocrinology. This manuscript will describe this chronic social stress paradigm using repeated exposure of a lactating dam to a novel male intruder, and the assessment of the behavioral, physiological, and neuroendocrine effects of this model. Chronic social stress (CSS) is a valuable model for studying the effects of stress on the behavior and physiology of the dam as well as her offspring and future generations. The exposure of pups to CSS can also be used as an early life stress that has long term effects on behavior, physiology, and neuroendocrinology.

This article describes the use of chronic resident intruder social stress as an ethologically relevant paradigm to model postpartum depression and anxiety in lactating rodents.

Utilizzando cronica stress sociale a modello depressione post-partum in lattazione Roditore

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Ricerca

Comportamento

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

La Task Congruenza crossmodali come un mezzo per ottenere una misura comportamentale Obiettivo della mano di gomma Illusion Paradigma

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these two factors may interact to influence consolidation. Here we present a protocol to examine the interactive influence of cortisol and sleep on memory consolidation, by combining three methods: eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing across sleep and wake delays. To assess resting cortisol levels, participants gave a saliva sample before viewing negative and neutral objects within scenes. To measure overt attention, participants&#8217; eye gaze was tracked during encoding. To manipulate whether sleep occurred during the consolidation window, participants either encoded scenes in the evening, slept overnight, and took a recognition test the next morning, or encoded scenes in the morning and remained awake during a comparably long retention interval. Additional control groups were tested after a 20&#160;min&#160;delay in the morning or evening, to control for time-of-day effects. Together, results showed that there is a direct relation between resting cortisol at encoding and subsequent memory, only following a period of sleep. Through eye tracking, it was further determined that for negative stimuli, this beneficial effect of cortisol on subsequent memory may be due to cortisol strengthening the relation between where participants look during encoding and what they are later able to remember. Overall, results obtained by a combination of these methods uncovered an interactive effect of sleep and cortisol on memory consolidation.

We present a protocol used to discover an interactive effect between sleep and cortisol on memory consolidation, particularly for negative arousing images. Specifically, the experimental design utilizes eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing &#8211; methods that can be used with both healthy and clinical participants.

Eye Tracking, cortisolo, e un sonno vs Wake Ritardo di consolidamento: combinazione di metodi per scoprire un effetto interattivo di sonno e di cortisolo su Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

Scoprire beat Sordità: Disturbi Rilevamento ritmo sincronizzato Finger Tapping e Attività Timing percettive

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

L&#39;uso del campo aperto Maze misurare Locomotore e ansia-come comportamento nei topi

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

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

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

L&#39;introduzione di Clicker Training come un arricchimento conoscitivo per topi di laboratorio

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

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. Studying how chronic sleep restriction during development can affect adult behavior may add to our understanding of the emergence of behavioral symptoms of neurodevelopmental disorders. While there are many methods that can be used to restrict sleep in rodents including forced locomotion, constant disruption, presentation of an aversive stimulus, or electric shock, many of these methods are very stressful and cannot be used in neonatal mice. Here, we describe gentle handling, a sleep deprivation technique that can be used chronically throughout development and into adulthood to achieve sleep restriction. Gentle handling involves close observation of the mice throughout the sleep deprivation period and requires the researcher to gently prod the animals whenever they are inactive or display behaviors associated with sleep. Coupled with EEG recordings, gentle handling could be used to selectively disrupt a specific phase of sleep such as rapid eye movement (REM) sleep. The technique of gentle handling is a powerful tool for the study of the effects of chronic sleep restriction even in neonatal mice that circumvents many of the more stressful procedures used for sleep deprivation.

We describe a sleep deprivation technique known as gentle handling where investigators gently prod mice any time sleep behavior is observed. This method is a powerful tool that allows researchers to study the effects that chronic sleep restriction throughout development can have on future brain physiology and behavior.

Deprivazione di sonno cronica nel topo cuccioli per mezzo di Gentle Handling

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.

Riconoscimento di oggetti nuovi e oggetto posizione comportamentali test in topi con un budget limitato

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

A Chronic Immobilization Stress Protocol for Inducing Depression-Like Behavior in Mice

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, therapeutic treatments for depression or research on depression is scarce. Thus, in the present paper, we propose a mouse model of depression induced by movement restriction. Chronic mild stress (CMS) is a well-known technique to induce depressive-like behavior. However, it necessitates a complex procedure consisting of a combination of various mild stresses. In contrast, chronic immobilization stress (CIS) is a readily accessible chronic stress model, modified from a restraint model that induces depressive behavior by restricting movement using a restrainer for a certain period. To evaluate the depressive-like behaviors, the sucrose preference test (SPT), the tail suspension test (TST), and the ELISA assay to measure stress marker corticosterone levels are combined in the present experiment. The described protocols illustrate the induction of CIS and evaluation of the changes in behavior and physiological factors for the validation of depression.

This article provides a simplified and standardized protocol for induction of depressive-like behavior in chronically immobilized mice by using a restrainer. In addition, behavior and physiological techniques to verify induction of depression are explained.

Un protocollo di stress cronico per indurre comportamenti simili alla depressione nei topi

Depression is not yet fully understood, but various causative factors have been reported. Recently, the prevalence of depression has increased. However, ...

Nest Building Behavior as an Early Indicator of Behavioral Deficits in Mice

Nest building is an innate behavior in male and female rodents, even when raised in laboratory settings. As such, many researchers provide rodents synthetic and/or natural materials (such as twine, tissue, cotton, paper, and hay) as a gauge of their overall well-being and as an ancillary assessment to predict the possible decline in cognition. Typically, changes in nesting behaviors, such as failure to create a nest, indicate a change in health or welfare. In addition, nesting behavior is sensitive to many environmental and physiological challenges, as well as many genetic mutations underlying pathological disease states. The following protocol describes a nesting behavior paradigm that explores the usage of four types of nesting material. In addition, the protocol utilizes intraclass correlations to demonstrate that inter-rater reliability is higher when nests are constructed out of shredded paper compared to other common nesting materials such as cotton squares, paper twists, and soft cob bedding. The chosen methodology and statistical considerations (i.e., intraclass correlation) for this assay may be of interest for those conducting experiments assessing the quality of living of mice.&#160;

Here, we present a protocol to quantify nest building behavior in mice, which is known to be impaired in several neurological disorders and diseases. This protocol examines the utility of four materials and offers the opportunity to quantify the rater agreement in scoring, improving the validity and reliability of the assay.