Açık Alan Maze Kullanım Fare lokomotor ve Anksiyete-benzeri Davranışı Tedbir

Özet

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

Özet

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.

Giriş

The Open Field Maze (OFM) was initially developed in 1934 as a test to measure emotionality in rodents¹. It has attained the status of being one of the most widely used measures of behavior in animal psychology². It provides an easy and fairly rapid assessment of well-defined behaviors requiring no training to the test subject and little to no specialized training for the human administering the test. These attributes have led to wide-spread use of the open field maze in research extended to other animal species such as calves, pigs, rabbits, primates, honeybees and lobsters³. Part of its popularity arises from the fact that the psychological and physiological concepts underlying the tests are generally straight-forward and well understood. For example, it has been postulated that evolutionary forces have selected for a common response in animals such that most species display anxiety-mediated fear or flight responses to specific stimuli. Rodents for example, show distinct aversions to large, brightly lit, open and unknown environments⁴. We can assume they have been phylogenetically conditioned to see these types of environments as dangerous. All of these features are incorporated in the open field maze and form the basis of its use in behavioral paradigm testing.

An open field maze consists of a wall-enclosed area that is of sufficient height to prevent the subject from escaping. Typical maze shapes are circular or square with an area large enough, based on the size of the subject tested, to elicit a feeling of openness in the center of the maze. A number of variables can be scored in the open field maze with most parameters involving differing types of motor activity². Ambulation is the most common behavior studied but others such as latency or rearing can also be measured. Most often, rodent behavior is analyzed in a bare maze. However, the addition of objects, either one or many to the maze floor, adds the ability to see how the subject interacts with novel additional stimuli². Relevant parameters when objects are presented are typically the number of approaches to an object or in some cases, preference or aversion for one object over another.

Many behavioral tests of anxiety are based on the subject animal’s body activity and locomotion⁵. Interpreting behavioral tests for emotionality while separating non-emotional confounding factors, such as motor activity, has been the subject of intense debate^6,7. As the OFM was originally described, two measures of emotionality can be deduced, locomotor activity and fecal boli deposits or defecation¹. However, these two measures have been shown in some studies to be unrelated supporting the conclusion that emotionality in rodents is multidimensional⁵. Regardless, discrepancies in the literature regarding these measures and emotionality or anxiety in mouse models may be attributed to differences in analysis criteria or differences in testing procedures. Studies have conclusively linked results from OFM analysis with other measures of anxiety when comparing mouse models⁸.

Protokol

NOT: Burada yapılan tüm işlemler sunulan ve onaylanan IACUC (Araştırma Uyum Ofisi) tarafından ve NIH yönergeleri izleyerek yapılmıştır bulundu. Davranışsal testler paradigma kullanılır Fareler naif ve diğer testler için kullanılan değildi. Bu protokolde kullanılan, C57BL / 6 vahşi tipli ve olmayan fareler ⁹ daha önce tarif edilmiş ve burada sunulan veriler bu yazıda vardır.

Test Odası ve Açık Alan Aparatı 1. Hazırlık

1. Dört aktivitesi odadan oluşan bir çoklu birim açık alan labirent (OFM) kullanarak, bu analizi (Şekil 1) için kullanılmıştır. Her bölme ölçülen 50 sm (uzunluk) 50 cm (genişlik) 38 cm (yükseklik) x beyaz yüksek yoğunluklu ve gözenekli olmayan plastikten yapıldığı x.
2. Labirent duvarları pürüzsüz iken yürüme sırasında çekiş için labirentin zemin doku. Labirent kadran bu testin amacı tamamen boştu. Bu proto geri kalanı dikkate alınaraksütun, yukarıda tarif edilen labirent tek kadran OFM göstermek için kullanılacaktır.
3. Önceki konu fare tarafından sol herhangi bir koku ipuçları kaldırmak için kullanmadan önce% 95 Etanol ve sonraki testlerde önce odasına silin.
4. Etanol fareler test önce tamamen buharlaşmasına izin verin. Bu, her test oturumu arasında 5-10 dakika sürebilir.
5. Bu analiz için, kayıt ve fare hareketi değerlendirmek için PanLab / Harvard Aparatı SMART Video Takip yazılımı kullanın.
   NOT: Herhangi bir ticari bir video izleme kamera ve yazılım açık alan labirent sonuçları Test konuyu takip etmek ve değerlendirmek için kullanılabilir. Son kullanıcı kalibre nasıl anlamak ve her analiz için kullanılan yazılımı çalıştırmak için çok önemlidir. Kamera ve yazılım doğru üreticinin talimatlarına göre kalibre zaman olursa olsun, video kamera ve kullanılan izleme yazılımı, en iyi sonuçlar elde edilir.
6. Test i gerçekleştirinna standart labirent aparatı ve yazılımı çalıştırmak için gerekli bilgisayar içeren yeteneğine oda yaktı. Tavana takarak ya da kamera lensi tüm labirent alanı (Şekil 2) görmek için izin veren herhangi bir yüksek destek sistemini kullanarak ya labirent üzerinde video kamera Askıya.
7. Testin insan yönetici olarak, farelerin davranışlarını etkilemek şekilde değil labirent denek tamamen gözlemlenemeyen olması için odada yeterince yer olduğundan emin olun.

2. Etkinlik Tedbir Yazılımı Hazırlama

1. Video Takip yazılımını açın.
2. Yazılım açıldıktan sonra, "Veri Toplama" sekmesine ve bu seçeneği açmak için tek tıklama altında bulunan "Tek konu izleme" seçeneği imleci.
3. Ekranın alt kısmında bulunan "Statik Arkaplan" seçeneğini seçin.
4. Seçtikten sonra "Statik Arkaplan" seçti olduğunun, o önce denek ilavesinden labirent bir görüntü almak için yazılımı kullanmak için gereklidir. Bunu yapmak için, ekranın ve tek bir tıklama alt kısmında bulunan "Fotoğraf" butonuna imleci.
   NOT: Yazılım izleme sürecinde alınan görüntüden çıkarılacaktır denek olmadan senaryo resmini çekecektir. Bu sadece nesnenin hareket yazılımı ile analiz ile sonuçlanmaktadır.
5. Yukarıda alınan arka plan görüntüsü tamamen ekranın alt kısmında bulunan "Test" butonuna imleci hareket ve bir kez tıklayarak takip yazılımı tarafından kaldırıldığını onaylayın. Arka plan görüntüsü tamamen izleme görüntüden kaldırılır eğer bir katı beyaz alan gösterilir. Aydınlatma koşulları değiştirmek veya labirent yanlışlıkla hareket ise, iki görüntü mükemmel uyuşmuyorsa belirten bu alanda kara "gölgeler" göreceksiniz. Bu durumu düzeltmek için, sadece ste tekrars 2.4 yukarıda.
6. Arka plan ayarlarını onayladıktan sonra, zaman satın alma sırasında kontrol edilir şekilde yapılandırmak için Zamanlama seçeneğini kullanın. Bunu yapmak için, "Yapılandırma" sekmesine imleci ve "Zamanlama" başlığı üzerine bir kez tıklayın. Deneysel parametreleri girmek için yeni açılan penceresini kullanın.
7. Bu protokol için, 10 dakika izleme dönemi olarak "Programlanmış zaman" seçeneğini seçtim. Labirentin merkezindeki fare koyun ve izleme başlamadan önce uzaklaşmaya kullanıcı zaman tanımak 5 sn "Gecikme dönemi" olarak ayarlayın. Test süresince 10 dakika "Edinim zaman" komutu kullanılabilir. "Programlanmış zaman (10 dk) bittiğinde" kamerayı otomatik olarak ve yazılım izleme fonksiyonunu kapanacaktır hangi set "Dur kontrolü" olarak ayarlayın.
8. Tüm zamanlamaları penceresini kapatmak için ayarlanmış edildikten sonra "Kapat" düğmesine taşıyın. Şimdi Testi başlatmak için hazırızprosedürü ing.

Açık Alan Testi 3. İdaresi

NOT: Bu protokolde kullanılan yazılım paketi tek seferde 16 adete kadar tek tek farelerin izlenmesine olanak sağlar. Tamamlanması kolaylığı için ve yukarıda sözü edildiği gibi, burada açıklanan protokol OFM tek bir kadranı ile tek bir fare içindir. Bu protokol için kullanım ekipmanı için, 4 ayrı farelerin maksimum labirent her kadranda kullanılarak izleniyor olabilir. Çok muhafaza labirent kullanan varsa, tanımlanmış kadranda ilk konu fare yerleştirdikten sonra, analiz izleme kendi labirent kadranda içine kalan fareler yerleştirin. Bu protokolün amaçları için, daha fazla talimat labirent tek kadranda özgü olacaktır.

1. Test odasına onların konut odadan evlerinde kafeslerde fareler getirin. Farenin teste başlamadan önce 30 dakika en az prosedür odasının havasına alışmalan izin verir.
2. Tek bir m kaldıryavaşça kuyruğunu tutarak ev kafesinden OUSE ve aynı zamanda fare hareketi izlemeye başlamak için Başlat düğmesini tek tıklayarak SMART yazılım aktive ederken açık alan labirentin ortasında fare koyun. Fare labirent çevresi duvar ve tahliye zamanlaması hemen hareket ve fare yakalama izleme Bu hareketi kaydetmek için aynı olmalıdır normaldir.
3. , Izleme yazılımı hareketi kaydeder ve bu süre içinde bir tek 10 dakikalık bir süre (Şekil 3) için labirent ilgili kadranda boyunca konu fare serbest ve kesintisiz hareketine izin.
4. Test süresi sonunda, nazikçe konu fare pick up labirent çıkarırken ve ev kafesine geri.
5. Labirent temizlik öncesinde, görsel labirent mevcut dışkı boli pelet saymak ve manuel daha fazla analiz için numaralarını kaydedin.
6. Tüm fekal pelet çıkarın ve idrar tüm noktalar silin. Zemin ve% 95 etanol ile labirent çeyrek duvarlarını Sprey ve temiz bir kağıt havlu ile silin. İzin etanol çözeltisi önce diğer farelere test için tamamen kuru.
7. Bir sonraki fare ile işlemi tekrarlayın.

4. Ölçme ve Test Prosedürü sırasında Davranış Analizi

NOT: ölçüm için, açık alan davranış üç yönü kolayca (tartışma) Bu protokolü kullanılarak karakterize edilir. Video izleme yazılımı bu ölçümleri erişmek için nasıl kısa bir yönerge izler.

1. SMART yazılımın ana ekranında, Bölge Düzenleyicisi'ni açmak için "Bölgeler" sekmesine ve tek bir tıklama "tanımı" imleci.
2. SMART yazılım Kullanım Kılavuzunda ayrıntılı talimatlar izleme yolları üzerinde bindirmek için bölgeleri veya ızgaraları tanımlıyorsunuz izleyin. Burada, yazılım labirentin zemin kaplama 10 cm kareler 5 x 5 ızgara (tanımlamak için kullanılan Şekil 4). Önce Bölge Editörü kapanış oluşturulan bölge dosyasını kaydetmek için emin olun.
3. SMART yazılımın ana ekranında, "Analiz" sekmesine imleci ve tek Veri Analizi penceresini açmak için tıklayın.
4. "Dosya" sekmesine İmleci ve yukarıda oluşturduğunuz Bölge dosyasını açın.
5. "Yapılandırma" sekmesine imleci hareket ettirin ve "Parça Analizi" seçeneğini açın. Bu "Tek konu analiz yapılandırma" penceresi açılacaktır.
   1. "Standart" sekmesine İmleci ve Dahil Parametreleri kutusuna (sağ taraf) Mevcut Parametreleri kutusuna (sol taraf) gelen "gitti mesafe" parametresini taşıyın.
   2. "Bölgeler Geçişler" sekmesine İmleci ve yukarıdaki gibi Dahil Parametreler kutusuna uygun tüm parametreleri taşıyın.
   3. "Tam Parça" kutu penceresinin altındaki işaretli olduğundan emin olun.
   4. MoOK tuşuna imleci ettik ve Tek konu analiz yapılandırma penceresini kapatın.
      NOT: Gerçekleştirmek istediğiniz analizi bağlı, diğer birçok seçenek analiz maden verilerine bu pencerede seçilebilir. Parametreler verilerin analizi için en önemli olduğunu belirlemek için belirli bir program ayrıntılı Kullanıcı kitapçığını okuyun.
6. Program penceresinin sol üst köşesindeki Dosya sekmesi altında, Tek konu parça penceresini açın ve tüm parçaları analiz edilen yanında bir onay işareti koyun. Pencerenin üst kısmında Check Mark düğmesini imleci hareket ettirin ve Parça Explorer penceresini kapatmak için tıklayınız.
7. Veri Analizi penceresinde "git" butonuna imleci hareket ettirin ve tek parça verilerinin analizi başlatmak için tıklayın.
8. Analiz verileri ya ASCII metin dosyaları olarak çıkış olabilir ya da doğrudan bir EXCEL elektronik tabloya ihraç edilebilir. Çıkış da Sizin kullandığınız yazılım programının çıkış araçlarını kullanınKendi kullanımınız için ta.
   NOT: Toplam mesafe gitti ve belirtilen bölgelerde harcanan zaman, yukarıda özetlenen veri analizi adımları aşağıdaki çıkış olacaktır. Yine, bu adımlar kullanılan kullanıcı yazılımına bağlı olarak farklılık burada temsil bu ölçümleri ulaşmak olduğunu vurguladı edilmektedir. Ancak veri kendisi ve sonuçların yorumlanması kullanılan yazılım programının benzer bağımsız olmalıdır. O testi yönetici önyargı yazılım ve yönetici tarafından ölçülen verileri sayısal toplanan tüm veriler bu protokol kaldırılır da fazlalaştı. Böylece açıklandığı gibi toplanan verilere hiçbir değerlendirilemez unsur yoktur.

Sonuçlar

çoğu durumda, test edilmiş farelerin suş başına kişilerin ortalama sayısı yeterli istatistiksel önemi oluşturmak için yaklaşık 20'dir. Yine de bu sayı fare durumuna bağlı olarak 8-30 aralığı içinde olabilmektedir. Gerekli ölçüm veya karşılaştırmalar bağlı olarak, aynı zamanda, aynı yaştaki resimleri kullanmak tercih edilir.

Açık Alan Maze ölçmek için ilk ve belki de en önemli özel parametre toplam ayaktan mesafedir. Ölçüm birimi karşılaştırm...

Tartışmalar

Açık Alan Labirent hayvan davranış çalışmalarda en yaygın kullanılan platformlardan biridir. Önemli genel ve etiyolojik parametreleri ^2,4 çok sayıda toplanmış ve OFM uygulanması sırasında analiz edilebilir. Bu veriler araştırmacı anksiyete ile ilgili duygusal davranışlar ⁸ genel lokomotor aktivite arasında değişen davranışlarını ölçmek için izin verir. Ancak, OFM kullanımı, eksiklikler olmadan değildir. Bir karıştırıcı konu herhangi bir test oturumu sırasın...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Multi Unit Open Field Test	San Diego Instruments, Inc.	White 7001-0354	Any single or multi unit open field maze can be used
SMART DT Tracking Software	PanLab/Harvard Apparatus	76-0695	Any tracking software can be utilized with this protocol
Sony 990x Video Camera Recorder	Sony	CCD-TRV328	Any suitable video camera can be attached to computer for recording tracking profiles.