Анализ Shuttle Box воспроизводимо отслеживает прогрессирование и восстановление когнитивных нарушений после травмы тупой силы или любого другого типа черепно-мозговой травмы у рыбок данио. Анализ Shuttle Box позволяет относительно просто, быстро и надежно измерить ассоциативное обучение как в краткосрочной, так и в долгосрочной памяти у рыбок данио. Для начала подготовьте Shuttle Box, изменив гелевую коробку размером 30,5 на 19 на 7,5 сантиметра с куском плексигласа аквариумного класса размером 5 на 19 сантиметров, добавленным к каждой стороне под углом 45 градусов.
Затем сделайте линию, обозначав половину точки аквариума, чтобы оценить, когда рыба пересекла середину аквариума. После добавления 800 миллилитров системной воды в shuttle Box поместите две-три рыбы в резервуар для хранения, содержащий системную воду. Оставьте танк в темной комнате, где будет проводиться анализ Shuttle Box.
Далее, в темной комнате, поместите одну рыбу в центр shuttle Box. Закрепите крышку и прикрепите электроды к источнику питания. Рыбу следует акклиматизировать в темноте.
Выключите все огни и акклиматимите рыбу в Shuttle Box в течение 15 минут. Успешной акклиматизации можно считать, когда рыба свободно исследует аквариум. После успешной акклиматизации рыбы вручную светите 800-люмен красным фонариком примерно в двух сантиметрах от стенки гелевой коробки сбоку, занятую рыбой.
Не начинайте испытание, если рыба отдыхает рядом с платиновой проволокой. Наводите световой стимул непосредственно на рыбу и вручную следите за любым боковым движением рыбы светом, чтобы обеспечить постоянную визуализацию стимула. Продолжайте предоставлять легкий стимул до тех пор, пока не будет выполнено одно из следующих условий для успешного или неудачного испытания.
Считайте испытание успешным, если рыба пересекает половину аквариума в течение 15 секунд после воздействия света. Как только рыба пересечет половину пути, немедленно прекратите световой стимул. Если испытание не увенчалось успехом, используйте электрофорезный источник питания для применения отрицательного шокового стимула в 20 милливольт на один ампер, чередуя две секунды вкл., две секунды выключения в течение 15 секунд с максимум четырьмя ударами или до тех пор, пока рыба не пройдет половину точки коробки.
Затем прекратите как световой, так и отрицательный стимул. Перед тренировочным периодом обеспечьте успешную акклиматацию к челночному ящику, оставив рыбу в темных условиях на 15 минут. Затем вручную светите 800 люмен красным объективом фонарика примерно в двух сантиметрах от стенки гелевой коробки сбоку, занятую рыбой.
Наводите световой стимул непосредственно на рыбу и следите за любым боковым движением рыбы светом, чтобы обеспечить постоянную визуализацию стимула. Пока свет светит на рыбу, одновременно применяйте неблагоприятный ударный стимул в 20 милливольт на один ампер, чередуя две секунды включения, две секунды выключения в течение 15 секунд с максимум четырьмя ударами или до тех пор, пока рыба не пройдет половину точки коробки. Как только это будет достигнуто, прекратите легкий и неблагоприятный стимул.
Повторите для 25 итераций. По завершении дайте рыбе еще один период акклиматизации в 15 минут в темных условиях. В течение начального периода тестирования выполните успешную акклиматизацию в Shuttle Box в течение 15 минут, затем применяйте только световой стимул на срок до 15 секунд и записывайте ответы.
Считайте испытание успешным, если рыба пересекает половину пути Shuttle Box в течение 15 секунд после запуска светового стимула и останавливает световой стимул сразу же, когда рыба пересекает половину пути. Считайте испытание неудачным, если рыба не пересекает половину пути Shuttle Box через 15 секунд после запуска светового стимула и останавливает световой стимул через 15 секунд. Во время первоначального тестирования не применяйте неблагоприятный стимул после неудачной попытки.
Выполните тестирование кратковременной памяти сразу после начального периода тестирования. Вызвать драматическую черепно-мозговую травму и подождать в течение четырех часов перед тестированием. Затем акклиматизировать рыбу в shuttle Box в течение 15 минут.
Оцените кратковременную память, применяя только световой стимул на срок до 15 секунд, и запишите, пересекает ли рыба половину коробки до того, как свет выключен, считается пройденным испытанием или не пересекает половину пути в течение 15 секунд, считающихся неудачным испытанием. Повторите приведенный выше шаг 25 раз с 30-секундным периодом отдыха между каждым испытанием и запишите количество успешных и неудачных испытаний. Выполните тестирование долговременной памяти через четыре дня после первоначального тестирования.
Вызвать черепно-мозговую травму и подождать в течение четырех часов перед тестированием, затем акклиматизировать рыбу в shuttle Box в течение 15 минут. Оцените долговременную память, применяя только световой стимул на срок до 15 секунд, и запишите, пересекает ли рыба половину коробки до выключения света, считается пройденным испытанием или не пересекает половину пути в течение 15 секунд, считающихся неудачным испытанием. Повторите вышесказанное 25 раз с 30-секундным периодом отдыха между каждым испытанием и запишите количество успешных и неудачных испытаний.
Здесь показан учебный обзор парадигм обучения и памяти для когнитивной оценки. Неповрежденная рыба в восемь месяцев, молодая взрослая, 18 месяцев, взрослая особь среднего возраста и 24 месяца, пожилая взрослая особь, потребовали аналогичного количества испытаний, чтобы научиться избегать красного света. После использования модели черепно-мозговой травмы с тяжелой тупой силой, или STBI, рыбам в разном возрасте потребовалось одинаковое количество испытаний, чтобы освоить анализ в течение одного-пяти дней после травмы.
На первый день после STBI рыбам всех возрастов потребовалось аналогичное количество испытаний, чтобы изучить поведение, которое было значительно больше, чем у неповрежденной контрольной системы. Неповрежденная рыба быстро освоила Shuttle Box, достигнув пяти последовательных положительных испытаний примерно в 17 испытаниях, тогда как через день после легкой черепно-мозговой травмы или легкой ЧМТ рыбы демонстрируют значительное увеличение числа испытаний для изучения поведения. Этот дефицит увеличился после двух легких ЧМТ и был еще более повышен после трех легких травм ЧМТ.
Неповрежденные рыбы демонстрируют небольшое увеличение процентной разницы успешных испытаний в непосредственной памяти и задержке памяти по сравнению с начальным периодом тестирования. После одной легкой ЧМТ рыба демонстрировала значительный и немедленный дефицит памяти по сравнению с неповрежденными рыбами. Эта тенденция продолжалась с повторными травмами с увеличением дефицита после двух легких ЧМТ и трех легких ЧМТ.
Сроки применения неблагоприятных раздражителей имеют решающее значение. Сопряжение неблагоприятных стимулов со светом и их одновременное удаление укрепляет их ассоциацию и имеет решающее значение для парадигмы. Анализ позволяет проводить быструю оценку или сложное ассоциативное обучение, которое может быть использовано для исследования воздействия на развитие, старение и окружающую среду на когнитивные нарушения.
