학습 및 생쥐에서 메모리의 조사에 대 한 새로운 개체 인식 테스트

요약

개체 인식 테스트 (ORT) 평가 학습과 생쥐에서 메모리에 대 한 간단 하 고 효율적인 분석 결과 이다. 방법론은 아래 설명 되어 있습니다.

초록

개체 인식 테스트 (ORT) 학습과 생쥐에서 메모리의 다양 한 측면의 조사에 대 한 일반적으로 사용 되는 행동 분석 결과입니다. ORT는 상당히 간단 하 고 3 일 동안 완료 될 수 있다: habituation 날, 교육 주, 그리고 테스트 일. 훈련 도중, 마우스는 2 동일한 개체 찾아보기 수 있습니다. 시험 당일 훈련 개체 중 하나는 새로운 개체 바뀝니다. 때문에 쥐 참신, 타고 난 선호 마우스 익숙한 개체를 인식 하는 경우, 그것은 대부분의 소설 개체에서 시간을 보내는 것입니다. 이 타고 난 기본 설정으로 인해 긍정적 이거나 부정적인 보강 또는 긴 훈련 일정에 대 한 필요가 있다. 또한, ORT는 또한 다양 한 응용 프로그램에 대 한 수정할 수 있습니다. 고정 간격 단축 하는 단기 메모리를 검사 하거나 장기 메모리 프로브를 길어 수 있습니다. 약리학 내정간섭 사용할 수 있습니다에서 다양 한 시간 전에 훈련, 훈련 후, 또는 리콜 전에 (즉, 취득, 이른 또는 늦은 통합, 또는 회수) 학습의 여러 단계를 조사. 전반적으로는 오 쥐, 메모리에 대 한 상대적으로 낮은 스트레스, 효율적인 테스트 이며 약리, 생물 학적, 또는 유전 조작에 따라 신경 심리적 변화의 검출에 대 한 적절 한입니다.

서문

개체 인식 테스트 (ORT), 일컬어 소설 개체 인식 테스트 (NOR), 쥐에 있는 학습 및 메모리의 다른 단계를 테스트에 대 한 상대적으로 신속 하 고 효율적인 수단 이다. 그것은 원래 1988 년에 Ennaceur와 Delacour 설명 하 고 쥐¹;에서 주로 사용 그러나, 그 이후로, 그것 되었습니다 성공적으로 사용 하기 위해 적응 쥐^2,3,,45,6,7. 3 개의 세션으로 몇 가지에 의존 하는 테스트: 하나의 habituation 세션, 하나의 교육 세션, 그리고 하나의 테스트 세션. 테스트 세션 관련 소설 개체와 이전 탐험된 개체 중 하나를 교체 하는 동안 훈련 단순히 두 개의 동일한 개체의 시각적 탐험을 포함 한다. 설치류 참신에 대 한 타고 난 선호 하기 때문에, 익숙한 개체를 기억 하는 설치류 소설 개체^7,,89탐험 더 많은 시간을 보낼 것입니다.

다른 설치류 메모리 테스트는 ORT의 주요 장점은 그것은 설치류 자연 proclivity 참신⁸을 탐험에 대 한 의존 이다. 따라서, 행동 동기를 수많은 교육 세션 또는 어떤 긍정적인 또는 부정적인 보강에 대 한 필요가 있다. 즉,는 ORT 다른 테스트^{10,11,12,13,,1415}, 상대적으로 훨씬 덜 스트레스 이며 크게 필요 합니다. 보다 일반적으로 사용 되는 다른 메모리 실행 시간 검사, 모리스 물 미로 등 반 즈 미로 두 주일 이상 걸릴 수 있습니다. 따라서,는 ORT의 조건 더 밀접 하 게 다른 많은 설치류 메모리 테스트를 통해 테스트의 생태학적 인 타당성을 증가 하는 인간의 인지, 공부에 사용 된 유사 합니다. 마찬가지로, ORT는 간단한 시각적 회수 작업 이므로 그것 되었습니다 선언적 메모리 ^{2,16의 다른 간 종 측면을 평가 하는 인간과 비 인간 영장류를 포함 한 수많은 종에 사용 하기 위해 성공적으로 적응 ,17}. 마지막으로, ORT는 쉽게 수정할 수 있습니다 학습 및 메모리 (즉, 인수, 통합, 또는 회수), 메모리 (예를 들어, 공간 메모리)의 종류를 평가 하거나 다른 보존 평가의 다른 단계를 검사 하 간격 (즉, 단기 vs 장기 메모리).

ORT의 수많은 연구 응용 프로그램 플랫폼을 제공합니다. 연구 할 수 방해 하거나 메모리 향상 pharmacologic 에이전트의 사용. 기본 신경에서 힌트 수 약국 전에 또는 훈련 후, 또는 그 이전 테스트의 시간을 다양 한 메커니즘 이어질 중단 또는 향상 된 메모리^{6,,1819, 20}. 비슷한 방식으로, optogenetic 기술 수 사용이 같은 다양 한 시간 포인트 학습 및 메모리의 다른 단계에 기여 하는 신경 활성화/저해 보고. ORT는 또한 유전자 변형 동물에, 병 변 연구, 또는 신경 모델 또는 노화 연구^21,22,,2324, 의 차이 평가 하기 위한 적절 한 ^{25 , 26 , 27 , 28}. 훈련과 테스트, 고정 간격으로 알려진 사이의 시간 단기 및 장기 메모리²⁶에 이러한 변화의 평가를 변경할 수 있습니다. 궁극적으로, 학습 및 메모리, 약리, 유전, 그리고 신경 변화를 공부 하는 ORT 도구로 사용할 수 있습니다 또는 학습과 ORT에 메모리의 기초 연구를 이러한 도구를 사용할 수 있습니다.

프로토콜

여기에 수행 하는 모든 절차를 제출 했다 및 동물 관리에 의해 승인 위원회를 사용 하 여 고 NIH 지침에 따라 실시 했다.

1. 개체 선택 및 실험적인 체제

충분히 쉽게 마우스에 의해 차별 다른 객체 선택

1. 그러나는 비슷한 정도의 복잡성 (질감, 모양, 색상 패턴 및 밝기, 등) 어떤 가능성을 최소화 하기 위해 유도 (Ennaceur 2010에 대 한 포괄적인 개체 선택 ⁷ 참조) 결과 편견 수 있습니다 개체 기본.
   1. 타고 난 특혜 및 차별에 대 한 테스트 (단계 2 참조 & 3).
   2. 마우스 크기 이상인만 약간 탐험 ( 그림 1)을 장려 하는 개체를 사용. 유도 특혜를 줄이기 위해, 하지만 개체에 올라 능력 탐사 (시간 개체에 지출 그냥 앉아 탐사 시간으로 계산 되지 않습니다.)에 대 한 관심을 증가 시킬 수 있습니다 마우스 개체 또는 두 개체 모두에 올라갈 수 인지 확인
   3. 각 개체의 적어도 2 사본이 있다. 그러나, 테스트 하는 동안 잠재적인 냄새 신호를 최소화 하는 각 개체, 훈련에 대 한 중복 및 테스트를 위해 한 적어도 3.
   4. 실험 동안 손상으로 인해 개체의 손실로 비 깨뜨릴 소재의 만든 개체를 사용 테스트의 연속성을 방해 하 고 동물에 해를 또는 부상을 야기할 수.
   5. 전과 사용 (70 %vol / vol 에탄올은 적절 한) 사이 개체를 철저 하 게 청소.
2. 밝은 조명의 스트레스를 최소화, 확산, 낮은 조명를 사용 하 여 미로의 센터와 약 20 럭 스 조명. 사용 하 여 온도 습도 비슷한 일반 주택 조건. 쥐 실험에 대 한 다른 방에 주택 룸에서 이동 되 고, 순응 최소 사용 하루 전에 h 1에 대 한 그들의 새로운 공간을 쥐.
3. 훈련 전에 잘 핸들 쥐입니다. 사용 하기 때문에 테스트에 참신 탐험 설치류의 자연적인 경향이, 어떤 스트레스 또는 불안을 처리에서 경기장, 그리고 그 후, 개체 찾아보기 그들의 욕망을 방해할 수 있습니다. 이상적으로, 처리 쥐 1-2 회 / 1 분 이상, 1 ~ 2 주 전에 ^{15 , 29} 테스트에 대 한 일.
4. 주요 경기장에 대 한 사각형 챔버를 사용 하 여 (약 40 cm x 40 cm x 40 cm) 흰색 또는 검은색에서 만든 비 다공성 플라스틱 마우스의 색상을 대조. 또는 사용 하 여 라운드 아레나 ed. 특히, 광장 아레나의 모서리에 앉아 수 있습니다 불안 마우스를 사용 하 여, 원형 경기장 예비 동작 ^{18 , 30}을 장려 하는 것이 좋습니다 수 있습니다.
   1. 훈련 날, 장소 2 동일한 개체 (즉, 한 남동 구석에 팔 렌 코너에) 대각선에. 개체는 너무 가벼운 마우스에 의해 이동 될 수 있다을 바닥에 그들을 고정 시킵니다. 퍼 티 작품을 잘 장착 이동식.
   2. 날 테스트를 위해를 사용 하 여 각 개체의 3 ^rd 복사본 한 익숙한 개체와 하나의 새로운 개체 같은 훈련 하루 ( 그림 2) 대각선.
   3. 맞출 개체의 각 세트를 사용 하 여 각 개체 사용 되도록 똑같이 친숙 한 개체와 개체를 소설로. 또한, 각 경기장의 4 모서리의 소설 개체의 위치를 맞출. 훈련 하루에 사용 하는 대각선 각 마우스에 대 한 테스트 하루에 사용 하는 동일을 대각선 어느 동물에 대 한 사용 하십시오.
   4. 철저 하 게 청소 기구 및 전과 사용 (70 %vol / vol 에탄올은 적절 한) 사이 냄새 큐를 제거 하려면 개체.
5. 카메라를 장소 탐험의 최적의 보기 위한 기구의 직접 오버 헤드. 만 정확한 분석을 위한 코-포인트 감지 소프트웨어를 사용 합니다. 소프트웨어를 사용 하는 경우 시작 하기 전에 장소에 개체와 배경 이미지를 캡처하십시오. 소프트웨어에서 개체 주위 약 2-3 cm 수 탐험의 영역 설정.
6. 실험 간섭을 줄이기 위해 재판을 기록 하 고 나중에 점수. 실험 조건에 득점 왕 장 님. 실험 기간 동안 수동으로 득점 하는 경우는 실험에서 경기장, 그리고 마우스에 게 보이지 않는 1 미터 이상 인지 확인.
   참고: 언제 든 지 마우스 지출 또는 스니핑 탐사 시간으로 계산 되지 않습니다 활성 털 없이 개체에 앉아.
7. 정의 탐사 때 마우스 ' s 잡음 활성 털 또는 스니핑 지적 개체와 개체의 2-3 cm 이내 이다. 언제 든 지 활성 탐사의 표시 없이 객체에 포함 되지 않습니다.

2. 필요한 파일럿 실험

1. 유도 환경 설정에 대 한 테스트
   1. 습관 들 임, 집 그것의 감 금에서 마우스를 제거 하 고 오픈 경기장의 한가운데에 그것을 배치. 5 분에 대 한 찾아보기 자유롭게 마우스를 허용
   2. 훈련 일 (T1)에 장치 (즉, NW, SE 모서리) 반대 사분면에 2 다른 개체를 배치 합니다. 그것의 집 감 금에서 마우스를 제거 하 고 오픈 경기장의 한가운데에 그것을 배치. 10 분에 대 한 무료 탐사를 허용
   3. 차별 인덱스를 계산합니다. 유도 기본 설정이 없습니다 있는 경우에, 차별 색인에 또는 거의 제로 해야 합니다. 오에 대 한 선호를 표시 하는 개체 사용할 수 없습니다.
2. 차별 능력에 대 한 테스트
   1. 습관 들 임, 대 한 가정 그것의 감 금에서 마우스를 제거 하 고 오픈 경기장의 한가운데에 그것을 배치. 5 분에 대 한 찾아보기 자유롭게 마우스를 허용
   2. 훈련 기간 (T1)에 반대 사분면에 2 동일한 개체를 배치 합니다. 경기장의 센터에 마우스를 놓고 마우스를 10 분에 대 한 탐구를 허용
   3. 에 테스트 세션 (T2), T1 및 반대 사분면 (즉, NW와 SE 모서리)에 하나의 새로운 개체 중 사용 되는 개체 중 하나를 놓습니다. T1, 후 60 분 마우스 경기장의 중앙에 놓고 10 분에 대 한 무료 탐사를 허용
   4. 차별 인덱스를 계산합니다. 간격을 60 분 보존, 차별 색인 0.25 이상 이어야 합니다.

3. 실험 절차

1. Habituation
   1. 집 그것의 감 금에서 마우스를 제거 하 고 열기, 빈 경기장의 한가운데에 그것을 배치. 무료 5 분 동안 경기장의 탐사를 허용 합니다. 일단 홈 케이지 비어, 다음 날 잡고 케이지로 사용을 위해 저장.
   2. 5 분의 끝에, 마우스를 제거 하 고 나 서 지주에 장소. 그것의 원래 감 금에는 마우스를 반환 하지 않습니다 또는이 테스트할 나머지 마우스의 동작에 영향을 미칠 수 있습니다.
   3. 철저 하 게 깨끗 한 70 %vol / vol 에탄올을 사용 하 여 마우스 사이 장비.
      참고: 습관 들 임, 동안 불안 같은 동작 평가 될 수 있다 센터에서 보낸 시간을 계산 하 여 (Prut 참조 & Belzung 2003 ³¹). 이 때 유용한 통계 t 1에 대 한 시간의 길이 고려. 높은 불안 마우스 최소 탐사 기준에 도달 하는 10 분 세션을 해야 할 수도 있습니다.
2. 훈련 (T1)
   1. (즉, NE 코너와 남서 코너) 경기장의 반대 사분면에 두 개의 동일한 개체를 배치.
   2. 습관 들 임, 후 24 h 그것의 집 감 금에서 마우스를 제거 하 고 2 동일한 개체에서 동일한 분야의 중심에 배치.
   3. 5 분의 최소 무료 탐험을 하실 수 있습니다. 낮은 운동 또는 탐험 활동으로 알려진 쥐의 긴장을 사용 하는 경우 (즉, 대부분의 마우스에 도달 하지 않습니다 두 개체의 20 s 탐험의 최소 5 분, 파일럿 실험 또는 문학에서 주의 된 대로), 10 분 모든 마이크에 대 한 재판을 연장 코 호트에서 e.
   4. 재판의 끝에서 마우스를 제거 하 고 지주 감 금 소에. 일단 홈 케이지는 사용 하기 위해 저장 빈 날 시험에 들고 케이지로.
   5. 철저 하 게 청소 기구 및 70 %vol / vol 에탄올을 사용 하 여 마우스 개체.
3. 테스트 (T2)
   1. T1 동안 사용 하는 하나의 개체 배치 (즉, 익숙한 개체) 및 경기장의 반대 사분면에 하나의 새로운 개체. 각 마우스에 대 한 T1 동안 동일한 위치 사용 사용.
   2. T1에서 T2 간격 선택의 그것의 집 감 금에서 마우스를 제거 하 고 센터 아레나, 친숙 한 개체와 소설 개체에서 등거리에 배치.
      참고: 24 h의 보존 간격, 대부분 마우스 수 없습니다 친숙 하 고 새로운 개체 사이 차별을 (보통-0.2 < d2 < 0.2, 긍정적인 비교 제어 ³²). Nootropic 효과 대 한 테스트를 하는 경우이 시간 포인트를 사용 하 여 메모리 향상을 위한 조사. 조사 하기 위해 메모리 적자, 어디의 짧은 고정 간격을 사용 마우스의 변형에 따라 4 h 20 분 사이.
   3. 10 분 무료 탐험을 하실 수 있습니다. 재판의 끝에서 마우스를 제거 하 고 지주 장에 장소.
4. T1 및 t 2에 대 한 첫 번째 5 분 점수. 마우스 20의 최소 탐구 시간을 충족 하지 않는 경우 두 개체에 대 한 s 계속 총 탐사는 20을 초과할 때까지 5 분 과거 점수 s.

4. 데이터 분석

둘 다 동안
1. 제외 기준
   1. 훈련 (T1)와 (T2), 테스트 각 세션 (e1 및 e2)에 대 한 두 개체에 대 한 총 탐사 시간을 계산. 대부분 쥐 20의 두 개체에 대 한 최소 탐험을 도달 해야 5 분 s
   2. 낮은 탐사 하 고 파일럿 테스트 중 관찰로 5 분이 최소 기준에 부합 하지 않는 쥐의 긴장에 대 일 분 연장 T1 및 T2 시간.
   3. 20 s 최소 기준에 도달할 때까지 5 분 또는 5 분 이상 동작 점수.
   4. 쥐 20 s 최소 10 분에서 T1 또는 T2 중 하나에 대 한 두 개체에 대 한 탐험의 도달 하지 않습니다, 경우 제외 분석에서 그들은 배울 차별 탐구 하는 충분 한 시간을 보냈다 확인 될 수 없습니다.
2. 절대 vs 상대 분석
   참고: 분석 및 서로 그들의 관계에 대 한 다른 수식 표 1에서 볼 수 있습니다. 여기서 a 1과 a 2는 동일한 개체 2 동일한 개체에 대 한 훈련 기간 동안 총 탐사 시간으로
   1. 계산 e1.
      e1 = a1 + a2
   친숙 한 개체 (a)와 소설 개체 (b)에 대 한 테스트 하는 동안 총 탐사 시간
   2. 계산 e 2.
      e 2 a + b =
   3. 계산 d1 단순히 시간 탐험 소설 개체 시간 마이너스 익숙한 개체를 탐험을 보냈다. 절대 차별 측정 (d1) 고려 하지 않는 계정 차이 탐험 시간에 쥐 또는 치료 그룹, 특정 상황에서 그것은 더 민감한 측정 ² 수.
      d 1 b a =
   4. 계산 d 2 시간 뺀 새로운 개체를 탐험 시간으로 총 탐사 시간을 나눈 익숙한 개체를 탐험을 보냈다. 가장 일반적으로 사용 되는 측정은 종종 차별 지 (d2), 탐험 시간에서 차이 의해 영향을 받지 않습니다 라고 상대 차별 값입니다. 즉,-1과 + 1 사이의 모든 값 떨어질 것 이다.
      d2 = d1/e2
   5. 또는 인식 또는 기본 인덱스 (d3) ³를 계산합니다. 이것은 소요 시간 총 시간으로 나눈 소설 개체를 탐험입니다. 즉, 0과 1 사이의 모든 값 떨어질 것 이다. 그것은 종종 100을 곱한 하 고 백분율 값으로 사용.
      d3 = b/e 2 * 100
3. 통계 분석
   1. 일방통행 ANOVA를 사용 하 여 메모리 성능을 결정 의미 차별 값을 사용 하 여 각 그룹에 대 한. 추가 분석을 위해 치료 대 차량 상태와 긍정적/부정적 제어 그룹 양방향 특별 게시 비교 확인.

결과

오에 대 한 일반적인 실험적인 체제는 그림 2에 표시 됩니다. 요법이 니 하루 (T0) 마우스 배치 5 분 24 시간 후에 빈 경기장에 쥐 2 동일한 개체와 챔버에 다시 배치 되며 자유롭게 10 분 (T1)에 대 한 탐구를 허용. 테스트 하루 (T2), 쥐는 다시 무대, 하지만 하나의 익숙한 개체와 하나의 새로운 개체를 배치 하 고 최대 10 분 탐구 수 있습니다. 고정 간격 T1 ?...

토론

오 학습을 공부 하 고 생쥐에서 메모리에 대 한 효율적이 고 유연한 방법입니다. 실험을 설정할 때, 그것은 결과 영향을 미칠 수 있는 변수의 수를 고려 하는 것이 중요입니다. 대표 결과에서 설명 했 듯이, 두 탐사 시간과 보존 간격 마우스의 변형에 영향을 줍니다. 탐사 시간 감소 수 있습니다 왜곡 또는 마스크는 절대 차별 분석^2,3,

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Open Field Box	Panlab/Harvard Apparatus	LE800SC	Available in grey, white, or black
ANY-maze	Stoelting Co.	60000	Behavior tracking system
EthoVisionXT 12	Noldus		Behavior tracking system; requires 3 point tracking
Video Camera	Any		Video camera should be mounted directly overhead of the apparatus
70% Ethanol	Fisher Scientific	BP2818-4	Prior to starting testing and in between trials, each object should be carefully cleaned. The floor and walls of the apparatus should also be cleaned.