Name: assessing spatial learning and memory in small squamate reptiles
Uploaded: 2017-01-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles at JoVE.com

We thank M. Forney, R. Maged, and K. Hellwinkle for data collection and two anonymous reviewers for comments on a previous version of this manuscript. This research was supported by an NSF award to LDL (IOS-0918268).

Tüm işlemler Penn State Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi (IACUC - Protokol ID: 43242) ve tüm yerel, eyalet ve federal düzenlemelere uyulması. 1. Hazırlık <ol><li> Satınalma bu amaç delikleri uygun faiz türleri için boyutlandırılır güvence Barnes labirent inşa veya. Bu protokol için, yedi yetişkin yan blotched kertenkele (Uta stansburiana) kullanın. Diğer türler kullanılarak çalışmalar için yeterli örneklem...

<ol>
	<li>Adriano, F., Caltagirone, C., Spalletta, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+volume+reduction+in+first-episode+and+chronic+schizophrenia:+A+review+and+meta-analysis.">Hippocampal volume reduction in first-episode and chronic schizophrenia: A review and meta-analysis.</a> Neuroscientist. 18, 180-200 (2012).</li><li>Karl, A., Schaefer, M., Malta, L. S., Dorfel, D., Rohleder, N., Werner, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+meta-analysis+of+structural+brain+abnormalities+in+PTSD.">A meta-analysis of structural brain abnormalities in PTSD.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 30, 1004-1031 (2006).</li><li>Shi, F., Liu, B., Zhou, Y., Yu, C., Jiang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+volume+and+asymmetry+in+mild+cognitive+impairment+and+Alzheimer's+disease:+Meta-analyses+of+MRI+studies.">Hippocampal volume and asymmetry in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Meta-analyses of MRI studies.</a> Hippocampus. 19, 1055-1064 (2009).</li><li>Videbech, P., Ravnkilde, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+volume+and+depression:+A+meta-analysis+of+MRI+studies.">Hippocampal volume and depression: A meta-analysis of MRI studies.</a> Am. J. Psychiatry. 161, 1957-1966 (2004).</li><li>Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+spatial+memory+in+mice.">Assessment of spatial memory in mice.</a> Life Sci. 87, 521-536 (2010).</li><li>Vorhees, C. V., Williams, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+spatial+learning+and+memory+in+rodents.">Assessing spatial learning and memory in rodents.</a> ILAR J. 55, 310-332 (2014).</li><li>Jenssen, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+awareness+by+the+lizard+Anolis+Cristatellus:+Why+should+a+non-ranging+species+demonstrate+homing+behavior.">Spatial awareness by the lizard Anolis Cristatellus: Why should a non-ranging species demonstrate homing behavior.</a> Herpetologica. 58, 364-371 (2002).</li><li>Pittman, S. E., Hart, K. M., Cherkiss, M. S., Snow, R. W., Fujisaki, I., Smith, B. J., Mazzotti, F. J., Dorcas, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homing+of+invasive+Burmese+pythons+in+South+Florida:+evidence+for+map+and+compass+senses+in+snakes.">Homing of invasive Burmese pythons in South Florida: evidence for map and compass senses in snakes.</a> Biol. Lett. 10, (2014).</li><li>Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+and+reversal+learning+in+congeneric+lizards+with+different+foraging+strategies.">Spatial and reversal learning in congeneric lizards with different foraging strategies.</a> Anim. Behav. 57, 393-407 (1999).</li><li>Day, L. B., Crews, C., Wilczynski, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+medial+and+dorsal+cortex+lesions+on+spatial+memory+in+lizards.">Effects of medial and dorsal cortex lesions on spatial memory in lizards.</a> Behav. Brain Res. 118, 27-42 (2001).</li><li>Holtzman, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+Slither+to+Hither:+Orientation+and+Spatial+Learning+in+Snakes.">From Slither to Hither: Orientation and Spatial Learning in Snakes.</a> Integr. Biol. 1, 81-89 (1998).</li><li>Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+learning+of+an+escape+task+by+young+corn+snakes,+Elaphe+guttata+guttata.">Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata.</a> Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).</li><li>LaDage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+memory:+are+lizards+really+deficient.">Spatial memory: are lizards really deficient.</a> Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).</li><li>Nobel, D. W. A., Carazo, P., Whiting, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+outdoors:+male+lizards+show+flexible+spatial+learning+under+semi-natural+conditions.">Learning outdoors: male lizards show flexible spatial learning under semi-natural conditions.</a> Biol. Lett. 8, 946-948 (2012).</li><li>Fo&#224;, A., Basaglia, F., Beltrami, G., Carnacina, M., Moretto, E., Bertolucci, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orientation+of+lizards+in+a+Morris+water-maze:+roles+of+the+sun+compass+and+the+parietal+eye.">Orientation of lizards in a Morris water-maze: roles of the sun compass and the parietal eye.</a> J. Exp. Biol. 212, 2918-2924 (2009).</li><li>L&#243;pez, J. C., Vargas, J. P., G&#243;mez, Y., Salas, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+and+non-spatial+learning+in+turtles:+the+role+of+medial+cortex.">Spatial and non-spatial learning in turtles: the role of medial cortex.</a> Behav. Brain Res. 143, 109-120 (2003).</li><li>Petrillo, M., Ritter, C. A., Powers, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+acetylcholine+in+spatial+memory+in+turtles.">A role for acetylcholine in spatial memory in turtles.</a> Physiol. Behav. 56, 135-141 (1994).</li><li>Zani, P. A., Jones, T. D., Neuhaus, R. A., Milgrom, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+refuge+distance+on+escape+behavior+of+side-blotched+lizards+(Uta+stansburiana).">Effect of refuge distance on escape behavior of side-blotched lizards (Uta stansburiana).</a> Can. J. Zool. 87, 407-414 (2009).</li><li>Mason, R. T., Gans, C., Crews, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reptilian+Pheromone.">Reptilian Pheromone.</a> Hormones, Brain, and Behavior: Biology of the Reptilia. , 114-228 (1992).</li><li>Crawley, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+phenotypes+of+inbred+mouse+strains:+implications+and+recommendations+for+molecular+studies.">Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recommendations for molecular studies.</a> Psychopharmacology. 132, 107-124 (1997).</li><li>Schellinck, H. M., Cyr, D. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+Many+Ways+Can+Mouse+Behavioral+Experiments+Go+Wrong?+Confounding+Variables+in+Mouse+Models+of+Neurodegenerative+Diseases+and+How+to+Control+Them.">How Many Ways Can Mouse Behavioral Experiments Go Wrong? Confounding Variables in Mouse Models of Neurodegenerative Diseases and How to Control Them.</a> Adv. Stud. Behav. 41, 255-366 (2010).</li><li>O'Leary, T. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+apparatus+design+and+test+procedure+on+learning+and+memory+performance+of+C57BL/6J+mice+on+the+Barnes+maze.">The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze.</a> J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).</li><li>O'Leary, T. P., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+apparatus+design+and+behavioral+measures+for+the+assessment+of+visuo-spatial+learning+and+memory+of+mice+on+the+Barnes+maze.">Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze.</a> Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).</li><li>Patil, S. S., Sunyer, B., H&#246;ger, H., Lubec, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+spatial+memory+of+C57BL/6J+and+CD1+mice+in+the+Barnes+maze,+the+Multiple+T-maze+and+in+the+Morris+water+maze.">Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water maze.</a> Behav. Brain. Res. 198, 58-68 (2009).</li><li>Roth, T. C., Krochmal, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+age-specific+learning+and+experience+for+turtles+navigating+a+changing+landscape.">The role of age-specific learning and experience for turtles navigating a changing landscape.</a> Curr. Biol. 25, 333-337 (2015).</li></ol>

deneysel uzamsal öğrenme ve bellek için test yaparken, protokolde önemli adımların bazılarını ele birkaç önemli kavramsal sorunlar vardır. Birincisi, denekler eğitim denemeleri boyunca gol deliğin yerini öğrenen olduğunu göstermek zorundadır. Önceden ayarlanmış bir kriter kavuşturulması hedefi delik konumu öğrenme meydana geldiğini göstermektedir. konular gol deliğin yerini öğrenmek yoksa, o zaman bir seyir strateji belirlemek için uygulanabilir bir yol yoktur. hayvanlar kriter ulaşmak y...

Böyle bilişsel yetenek ilerici bir düşüş Alzheimer hediyesi olarak birçok nörodejeneratif hastalıklar, genellikle beynin 1-4 bozulması ile eş zamanlı. bilişsel süreçler üzerinde beyin yaralanması ve bozulmanın etkisi için test etmek için, klinik araştırma modeli kemirgen türleri ve test cihazları ve protokol standardizasyonu avantajlarını kaldıraçlı olmuştur. Özellikle, uzamsal öğrenme ve hafıza süreçleri gibi Morris su labirenti, Barnes labirent ve radyal kol labirent gibi birçok standart paradigmalar üzerinden değerlendirilmiştir (bu ve diğer paradigmaları kapsamlı bir inceleme için, 5,6 bakınız). Bu uzaysal öğrenme ve hafıza paradigmaları zengin tarihi araştırmacıları yönleri ve insan bellek, beyin fonksiyonu ve hastalık arasındaki ilişkinin nüansları çok anlamalarına olanak tanıyan, oldukça başarılı olduğu kanıtlanmıştır. bilişsel süreçlerin değerlendirilmesi klinik araştırmalarda incelenmiştir olsa da çıkmak içine biraz zaman, nonmodel türlerin bilişsel yetenekleri yönelik araştırma nispeten yeni. nonmodel türlerde biliş okuyan Araştırmacılar, özellikle hayatta kalma ve üreme bağlamında, bilişsel süreçlerin ekolojik ve evrimsel alaka genellikle ilgilendi. sürüngenlerin bazı çalışmalar ileri bilişsel yetenekleri, özellikle uzamsal bellekte, bazı davranışları, özellikle ilgili navigasyon ve yönlendirme altında yatan olabileceğini ileri sürmüşlerdir. Birçok çalışma sürüngenler deplasman 7,8 sonra reorient olduğunu göstermiştir Ancak, bilişsel mekanizmalar altında yatan uyarlanmasını davranışı henüz ayrı alay edilmemiştir. Bu nedenle, bazı çalışmalar deneysel navigasyon 9-17 sırasında uzamsal öğrenme ve hafızanın önemini değerlendirmek için çalıştılar. Bu çalışmalarda metodoloji ağırlıklı bazen sürüngenler kullanılmak üzere modifiye edilmiş kemirgen paradigmalar ve protokoller, sonra modellenmiştir, fakat bu çalışmalarmekansal bellek değerlendirilmesinde değişken bir başarı elde ettiler. Diğer çalışmalar gibi 9,10 dair hiçbir kanıt bulunamadı Bazı çalışmalarda bazı türlerde 11-17 mekansal öğrenme ve bellek göstermiştir. Böylece, sürüngenler navigasyon sırasında rol ya da uzamsal öğrenme ve hafızanın varlığı hala belirsizdir. deneysel sürüngenler mekansal öğrenme ve hafıza değerlendirirken sorunlu olabilir bir sorunu görevin ekolojik alaka olduğunu. Sürüngenler ekoloji, davranış ve fizyoloji büyük değişim gösteren kemirgenler oldukça farklı bir özel taksonomik gruptur. kullanılan paradigma doğal bir davranış içine dokunun değil özellikle sürüngen türler arasında davranış farklılıkları muhtemelen mekansal bilişsel yetenekleri değerlendirmesini etkileyebilir. Örneğin, genellikle küçük yarıklar sığınır bir türün, mekansal yetenekleri kolayca bu labirent ideal bir paradigma seçim olmayabilir oysa Barnes labirent kullanılarak değerlendirilebilirtipik hareketsiz kalır bir türde. Benzer şekilde, çoğu pul pul sürüngenler su değildir ve bu nedenle Morris su labirenti uzaysal öğrenme ve hafıza testi için uygun bir seçim olabilir (ama 15 bakınız) olabilir; Ancak, bu labirent kaplumbağa 16 mekansal yeteneklerini test etmek için ideal bir seçim olabilir. sürüngenler, özellikle substrat, test prosedürü sırasında dikkat edilmesi gereken, ectothermic ve uygun sıcaklık bakım gerektirmez Son olarak, bu grubun fizyolojisi, hesaba katılmalıdır. Protokol ve burada sunulan paradigma yetişkin yan blotched kertenkele mekansal öğrenme ve hafıza (Uta stansburiana) 13, tipik kayaların 18 küçük yarıklar içine avcılardan kaçar küçük bir kertenkele için araştırmak için kullanıldı. türlerin doğal seyri ve davranış bu yönünü bilerek, biz uzamsal öğrenme ve bellek için test etmek için geleneksel Barnes labirent bir modifikasyonunu kullanılır. Barnes labirent isa kuru arazi labirent ve tipik kemirgen modellerinde mekansal biliş test etmek için kullanılır. Bu tasarım ve protokol (aşağıda açıklanmıştır) hem de kemirgen labirent pek çok açıdan labirent modifiye. Bizim labirent platformun çevresi boyunca birbirlerinden eşit uzaklıkta 10 delik (Şekil 1) sahip bir dairesel platform oluşturmuştur. Konu gol deliğin yerini öğrenir kez Burada açıklanan protokol gol deliğin yerini öğrenmek için eğitim denemeleri katılan bir konu içerir, daha sonra, bir sonda deneme hedefe navigasyon sırasında uzaysal bellek kullanımını tespit etmek için kullanılır.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="851">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:255px;">Barnes maze</td>
			<td style="width:239px;">TSE Systems</td>
			<td style="width:176px;">302050-BM/M</td>
			<td style="width:183px;">Available from other vendors. Alternatively, a Barnes maze can be constructed from a standard, non-porous round table.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Heat tape</td>
			<td>Big Apple Pet Supply</td>
			<td></td>
			<td>May also use a small space heater situated on the floor under the maze.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pet keeper for small animals</td>
			<td>Petco</td>
			<td>1230204</td>
			<td>Housing enclosure that can be mounted under the maze.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Nickel plated shelf support pegs</td>
			<td>Newegg</td>
			<td>241941</td>
			<td>Pegs attached to underside of maze. Secures enclosure to maze during trials.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LifeCam Studio webcam</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Q2F-00013</td>
			<td>Available from other vendors. Other brands of webcams may also be used.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Tracking software</td>
			<td style="width:239px;">Code custom written for Matlab 
			and the Image Toolbox</td>
			<td></td>
			<td>Video tracking software. Other tracking software such as VideoMot 2 from TSE Systems can be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing spatial learning and memory in small squamate reptiles

Klinik araştırmalar yaygın uzaysal öğrenme ve hafıza becerilerini hedefleyen, bilişsel gerileme değerlendirmek için paradigmalar çeşitli kaldıraçlı vardır. Ancak, nonmodel türlerin bilişsel süreçler ilgi, tipik bir ekolojik bağlamda, aynı zamanda bir çalışma ortaya çıkan alan haline gelmiştir. sürüngen biliş üzerinde deneysel çalışmalar seyrek olmasına rağmen, özellikle sürüngenler bilişsel süreçlerde ilgi artıyor. deneysel uzamsal öğrenme ve bellek için test ettik birkaç sürüngen çalışmalar sürüngenler kullanılmak üzere modifiye edilmiş kemirgen paradigmalarını kullandık. uzamsal tabanlı biliş için test Ancak, ekolojik fizyolojisi ve bu taksonomik grup davranışının önemli yönleri dikkate alınmalıdır. Burada, uzamsal öğrenme ve küçük pul pul sürüngenlerin bellek yeteneği için sondalama performansı artırabilir kuru arazi Barnes labirent değişiklikler ve ilgili test protokol açıklar. açıklanan paradigma ve proprosedürlerinin başarılı uzaysal öğrenme ve hafıza ekolojik ilgili cihaz ve protokol ile bu taksonomik grupta değerlendirilebilir gösteren erkek yan blotched kertenkele (Uta stansburiana) ile kullanılmıştır.

Bu protokol, küçük kertenkele mekansal tabanlı navigasyon deneysel değerlendirilmesi için izin verir. Bir önceki çalışmada başarılı erkek yan blotched kertenkele 13 mekansal navigasyon için soruşturma için bu protokolü kullanılır. Bu özel çalışmada, erkeklerin bir gol delik gitmek için eğitimli ve kriter varıldı kez gol delik gezinirken öncelikli ipuçlarını değerlendirmek için bir sonda deneme içine ilerledi. <p class="jove_content" fo:kee...

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles at JoVE.com

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

This paper describes a modification of the Barnes maze, a standard rodent paradigm used to assess spatial memory and learning, for use in small squamate reptiles.

Küçük pul pul Sürüngenler Mekansal Öğrenme ve Bellek değerlendirilmesi

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...

The overall goal of this procedure is to assess spatial memory and learning in small squamate reptiles using a modified Barnes maze. This method can help answer key questions concerning the spatial cognitive processes of non-model species, particularly in small squamate reptiles. The main advantage of this technique is that we have modified a traditional rodent paradigm, the Barnes maze, to allow for testing of spatial learning and memory in small lizards.It's possible that the maze could be similarly altered to be applicable to other species as well. For this protocol, it is necessary to purchase or construct the Barnes maze. Make certain that the goal holes are appropriately sized for the species of interest.For this demonstration, fence lizards are in use, so the holes are sized to match. Position the maze in a quiet room with bright overhead lighting and spatial cues around the maze, such as doors and cabinets, to help the animals navigate. Above the maze, mount an auto-focus wide-angle lens webcam or other suitable camera.The key is for the field of view to contain the entire maze. At least one meter to the side of the maze, position the computer used for animal tracking. Once positioned, mark the legs of the maze on the floor with a permanent marker or tape, so it can be adjusted back into its original position with ease.Regarding the maze, randomly assign one of the escape holes as number one, and number the other holes consecutively up to number 10. Mark the numbers along the outer wall of the maze, so they do not serve as visible cues for the animals. Under the maze, if needed, use a small space heater or attach heat tape to increase the maze surface temperature so that the animals will be at their optimum body temperature for metabolic activity.To begin, randomly assign goal holes to each animal. If the animals are housed outside of the testing room, bring their home cages into the room at least 30 minutes before testing. Be certain to provide them heat, if needed, so that they are at their ideal body temperature when tested.On the computer, open the custom MATLAB tracking software and webcam application to get the video feed. Then, evaluate the field of view again and adjust the maze's position as needed. Next, open the worksheet to record the basic experimental parameters, which should include the date, start and end times, animal IDs, assigned goal holes, number of training trial runs, notes, and observer's initials.Then, randomize the animals'testing order and start testing them in a systematic fashion. First, remove an animal from its home cage and gently place it in the middle of the maze. Then, cover it with an opaque plastic tub and allow the animal to acclimate for 30 seconds to the tub.Meanwhile, mount the animal's home cage under the maze directly below the assigned escape hole. Slide the top of the enclosure into the peg mounts, and put the basking rock in the cage, directly under the hole. Now, gently remove the plastic tub from the top of the maze and start recording the trial on the computer.Allow the animal to explore the maze for ten minutes, and if anything atypical occurs, note it in the worksheet. If the animal falls or runs off the table, gently return it to the middle of the maze, provided it has not been out of the maze for more than 30 seconds. Otherwise, abort the trial and record this result in the notes section.If the subject descends into the escape hole unassisted, the trial ends at that time. If the subject does not escape into the hole within 10 minutes, end the trial and gently guide the animal to its escape hole by hand, moving it head first. Once in its home cage under the maze, allow the animal to rest for at least two minutes.Meanwhile, clean the top of the maze with a diluted soap mixture and paper towels. Some species, particularly those who make heavy use of chemosensory information, necessitate additional rinsing of the maze with hot water to eliminate all scent cues. Once the maze is cleaned, remove the enclosure from under the maze and continue testing the animals.Each can run the maze up to five times per day, with a half-hour interval between trials. Repeat this training procedure until the subject has descended into its goal hole unassisted on three different trials. These success do not need to occur consecutively, and there are no limits on the number of trials needed.The number of training trials to reach criterion can be burdensome. Alteration of the maze in an ecologically relevant manner, taking into consideration a species'natural history and behavior may help to alleviate this. Then, proceed with the probe trial on the following day to further test that animal.Once the animals have learned their escape hole, use the probe trial to determine if it is navigating using a spatial strategy or some other navigational strategy. For this trial, rotate the maze 180 degrees, so the local cues within the maze will be in direct conflict with the spatial cues outside the maze. Then, test the animal using the same procedure as a training trial.However, no cage is mounted under the escape hole. Thus, no olfactory cue from the cage can help guide the animal to its escape. If the animal fails to find the escape hole, just remove it from the maze and return it to its home cage.Do not teach it where the hole is located. As before, always clean the maze before testing the next animal. Seven adult side-blotched lizards were tested as described.Individuals took between 17 and 81 trials to advance to the probe trial, with the average near 50. It did take significantly less time for the group to find the escape hole in the fourth quartile of their trials than the first, which suggests learning. During the probe trials, individuals went to the spatially correct goal hole at a rate well better than chance and spent a majority of their time in this quadrant of the maze.Thus, spatial cues in the room were being prioritize over local cues in the maze. After watching this video, you should have a good understanding of how to modify a Barnes maze to accommodate testing of a small squamate reptile, as well as how to run animals in training and probe trials. While attempting this procedure, it's important to remember to take into account the natural history and behavior of the species of interest when designing a task to probe for spatial memory and learning.Following this procedure, more detailed applications would be appropriate, such as decreasing reliability of spatial cues or making local cues more obvious. Doing so may reveal how the stability of different cues can modulate cue prioritization and memory.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

C. elegans Positive Butanone Learning, Short-term, and Long-term Associative Memory Assays

C. elegans Pozitif bütanon Öğrenme, Kısa vadeli ve uzun vadeli ilişkilendirilebilir Bellek Tahliller

The memory of experiences and learned information is critical for organisms to make choices that aid their survival. C. elegans navigates its environment ...

Nörobilim

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Assaying Locomotor, Learning, and Memory Deficits in Drosophila Models of Neurodegeneration

Assaying Lokomotor, Öğrenme ve Hafıza Açıkları. Drosophila Nörodejenerasyon, modeller

Advances in genetic methods have enabled the study of genes involved in human neurodegenerative diseases using Drosophila as a model system1. Most of ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

Alzheimer Hastalığı Model Fareler Öğrenme ve Hafıza Açıkları Morris Su Labirent Testi

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Using MazeSuite and Functional Near Infrared Spectroscopy to Study Learning in Spatial Navigation

Mekansal Navigasyon Öğrenme Eğitim için Infrared Spektroskopisi civarında MazeSuite ve Fonksiyonel kullanma

MazeSuite is a complete toolset to prepare, present and analyze navigational and spatial experiments1. MazeSuite can be used to design and edit adapted ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Tek hücreli ve tek başak çözünürlüğe sahip supratreshold nöral aktivitenin Optik kaydı

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Hippocampal Insulin Microinjection and In vivo Microdialysis During Spatial Memory Testing

Hipokampal İnsülin Mikroenjeksiyon ve<em&gt; In vivo</emMekansal Bellek Test sırasında&gt; mikrodivaliz

Glucose metabolism is a useful marker for local neural activity, forming the basis of methods such as 2-deoxyglucose and functional magnetic resonance ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Kemirgen Santral Sinir Sistemi vivo optogenetic Stimülasyon içinde

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

A Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation

Sinir Devresi Temelini Bellek Oluşumunda Diseksiyon için Yenidoğan Sıçanlarda bir Lateralize Koku Öğrenme Modeli

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal ...

Immunohistochemical Visualization of Hippocampal Neuron Activity After Spatial Learning in a Mouse Model of Neurodevelopmental Disorders

Nörogelişimsel Bozukluklar Fare Modeli Mekansal Öğrenme ardından Hipokampal Nöron Faaliyet immünohistokimyasal Görselleştirme

Induction of phosphorylated extracellular-regulated kinase (pERK) is a reliable molecular readout of learning-dependent neuronal activation. Here, we ...

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Drosophila Courtship Conditioning As a Measure of Learning and Memory

Öğrenme ve Bellek Tedrisi Olan Drosophila Kurbanlığı İklimlendirme

Many insights into the molecular mechanisms underlying learning and memory have been elucidated through the use of simple behavioral assays in model ...