Name: a behavioral assay for investigating the role of spatial memory during instinctive defense in mice
Uploaded: 2018-07-21T13:00:00
Duration: 5 min 49 s
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यह काम एक वेलकम ट्रस्ट द्वारा वित्त पोषित किया गया/रॉयल सोसायटी हेनरी डेल फैलोशिप (098400/z/एक मेडिकल रिसर्च काउंसिल (MRC) अनुदान MC-UP-1201/1, ए वेलकम ट्रस्ट और Gatsby चैरिटेबल फाउंडेशन एसडब्ल्यूसी फेलोशिप (टू T.B.), MRC पीएचडी स्टूडेंट (टू D.E. और आर. वी.) और एक Boehringer Ingelheim के शौकीनों पीएचडी फैलोशिप (आर वी) के लिए । हम डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर, प्रायोगिक क्षेत्र के निर्माण के लिए LMB यांत्रिक और बिजली कार्यशालाओं प्रोग्रामिंग के लिए Kostas Betsios धंयवाद ।

<ol>
	<li>Eaton, R. C., Bombardieri, R. A., Meyer, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mauthner-initiated+startle+response+in+teleost+fish.">The Mauthner-initiated startle response in teleost fish.</a> J Exp Biol. 66 (1), 65-81 (1977).</li><li>Vale, R., Evans, D. A., Branco, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Spatial+Learning+Controls+Instinctive+Defensive+Behavior+in+Mice.">Rapid Spatial Learning Controls Instinctive Defensive Behavior in Mice.</a> Curr Biol. 27 (9), 1342-1349 (2017).</li><li>Blanchard, R. J., Flannelly, K. J., Blanchard, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defensive+behavior+of+laboratory+and+wild+Rattus+norvegicus.">Defensive behavior of laboratory and wild Rattus norvegicus.</a> J Comp Psychol. 100 (2), 101-107 (1986).</li><li>Dill, L. M., Houtman, 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+influence+of+distance+to+refuge+on+flight+initiation+distance+in+the+gray+squirrel+(Sciurus+carolinensis).">The influence of distance to refuge on flight initiation distance in the gray squirrel (Sciurus carolinensis).</a> Canadian Journal of Zoology. 67 (1), 233-235 (1989).</li><li>Blanchard, R. J., Blanchard, D. C., Rodgers, J., Weiss, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+characterization+and+modelling+of+antipredator+defensive+behavior.">The characterization and modelling of antipredator defensive behavior.</a> Neurosci Biobehav Rev. 14 (4), 463-472 (1990).</li><li>Fanselow, M. S., Lester, L. 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+functional+behavioristic+approach+to+aversively+motivated+behavior:+Predatory+imminence+as+a+determinant+of+the+topography+of+defensive+behavior.">A functional behavioristic approach to aversively motivated behavior: Predatory imminence as a determinant of the topography of defensive behavior.</a> Evolution and learning. , (1988).</li><li>De Franceschi, G., Vivattanasarn, T., Saleem, A. B., Solomon, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vision+Guides+Selection+of+Freeze+or+Flight+Defense+Strategies+in+Mice.">Vision Guides Selection of Freeze or Flight Defense Strategies in Mice.</a> Curr Biol. 26 (16), 2150-2154 (2016).</li><li>Br&#228;cker, L. B., 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=Essential+role+of+the+mushroom+body+in+context-dependent+CO+2+avoidance+in+Drosophila.">Essential role of the mushroom body in context-dependent CO 2 avoidance in Drosophila.</a> Current Biology. 23 (13), 1228-1234 (2013).</li><li>Ghosh, D. D., 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=Neural+architecture+of+hunger-dependent+multisensory+decision+making+in+C.+elegans.">Neural architecture of hunger-dependent multisensory decision making in C. elegans.</a> Neuron. 92 (5), 1049-1062 (2016).</li><li>Bellman, K. L., Krasne, F. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+complexity+of+interactions+between+feeding+and+escape+in+crayfish.">Adaptive complexity of interactions between feeding and escape in crayfish.</a> Science. 221 (4612), 779-781 (1983).</li><li>Rodgers, W., Melzack, R., Segal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Tail+flip+response"+in+goldfish.">"Tail flip response" in goldfish.</a> Journal of comparative and physiological psychology. 56 (5), 917 (1963).</li><li>Dill, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+escape+response+of+the+zebra+danio+(Brachydanio+rerio)+II.+The+effect+of+experience.">The escape response of the zebra danio (Brachydanio rerio) II. The effect of experience.</a> Animal Behaviour. 22 (3), 723-730 (1974).</li><li>Barnes, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Memory+deficits+associated+with+senescence:+a+neurophysiological+and+behavioral+study+in+the+rat.">Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat.</a> J Comp Physiol Psychol. 93 (1), 74-104 (1979).</li><li>Pompl, P. N., Mullan, M. J., Bjugstad, K., Arendash, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptation+of+the+circular+platform+spatial+memory+task+for+mice:+use+in+detecting+cognitive+impairment+in+the+APP(SW)+transgenic+mouse+model+for+Alzheimer's+disease.">Adaptation of the circular platform spatial memory task for mice: use in detecting cognitive impairment in the APP(SW) transgenic mouse model for Alzheimer's disease.</a> J Neurosci Methods. 87 (1), 87-95 (1999).</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> Behavioural Brain Research. 198 (1), 58-68 (2009).</li><li>Sunyer, B., Patil, S., 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=Barnes+maze,+a+useful+task+to+assess+spatial+reference+memory+in+the+mice.">Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in the mice.</a> Protocol Exchange. , (2007).</li><li>Attar, A., 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=A+shortened+Barnes+maze+protocol+reveals+memory+deficits+at+4-months+of+age+in+the+triple-transgenic+mouse+model+of+Alzheimer's+disease.">A shortened Barnes maze protocol reveals memory deficits at 4-months of age in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer's disease.</a> PLoS One. 8 (11), e80355 (2013).</li><li>Harrison, F. 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L., Mittelstaedt, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homing+by+path+integration+in+a+mammal.">Homing by path integration in a mammal.</a> Naturwissenschaften. 67 (11), 566-567 (1980).</li><li>Stackman, R. W., Golob, E. J., Bassett, J. P., Taube, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+transport+disrupts+directional+path+integration+by+rat+head+direction+cells.">Passive transport disrupts directional path integration by rat head direction cells.</a> J Neurophysiol. 90 (5), 2862-2874 (2003).</li><li>Yilmaz, M., Meister, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+innate+defensive+responses+of+mice+to+looming+visual+stimuli.">Rapid innate defensive responses of mice to looming visual stimuli.</a> Curr Biol. 23 (20), 2011-2015 (2013).</li><li>Mongeau, R., Miller, G. A., Chiang, E., Anderson, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+competing+fear+behaviors+evoked+by+an+innately+aversive+stimulus.">Neural correlates of competing fear behaviors evoked by an innately aversive stimulus.</a> J Neurosci. 23 (9), 3855-3868 (2003).</li><li>Hurst, J. L., West, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Taming+anxiety+in+laboratory+mice.">Taming anxiety in laboratory mice.</a> Nat Methods. 7 (10), 825-826 (2010).</li><li>Paylor, R., Tracy, R., Wehner, J., Rudy, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DBA/2+and+C57BL/6+mice+differ+in+contextual+fear+but+not+auditory+fear+conditioning.">DBA/2 and C57BL/6 mice differ in contextual fear but not auditory fear conditioning.</a> Behavioral neuroscience. 108 (4), 810 (1994).</li><li>Paul, C. M., Magda, G., Abel, S. <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:+Theoretical+basis+and+comparative+review+on+experimental+methods+in+rodents.">Spatial memory: Theoretical basis and comparative review on experimental methods in rodents.</a> Behav Brain Res. 203 (2), 151-164 (2009).</li></ol>

परिणाम अनुभाग में शामिल डेटा के अधिकांश घाटी एट. al २०१७ में प्रस्तुत आंकड़ों का एक सबसेट है ।

परख हम यहां का वर्णन तकनीकी रूप से सरल करने के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं, और मंच रोटेशन प्रयोगों के अपवाद के साथ, आसानी से एक मानक बार्ंस भूलभुलैया में कार्यांवित किया जा सकता है । फिर भी, कुछ जटिलताओं पैदा हो सकता है: एक हाथ पर, माउस आश्रय में प्रवेश करने का डर लग सकता है, जो पर्याप्त रूप से साफ नहीं किया जा रहा है या सूख आश्रय के कारण हो सकता है । दूसरी ओर, माउस समय की बहुत लंबी अवधि के लिए आश्रय के अंदर रह सकते हैं । यह इन प्रयोगों है कि जानवरों को आश्रय से मैन्युअल रूप से कभी नहीं हटा रहे हैं के लिए महत्वपूर्ण है, के रूप में इस पथ एकीकरण बाधित कर सकते हैं के रूप में के रूप में अच्छी तरह से संकट जानवरों और खतरे को अपनी प्रतिक्रिया बदल हम ९० मिनट के बाद प्रयोग को समाप्त करने का सुझाव और ४८ यदि आवश्यक हो तो के बाद फिर से परीक्षण । एक अंय प्रासंगिक व्यावहारिक विचार है कि जब माउस मंच के किनारे की जांच, यह दृश्य उत्तेजनाओं का पता लगाने अगर इसके सिर के किनारे पर angled है नहीं हो सकता है, और इस प्रकार हम ऐसी स्थितियों में उत्तेजनाओं रोक सलाह देते हैं । इसके अतिरिक्त, चूहों दुर्लभ अवसरों पर मंच से नीचे कूद सकता है । हम प्रयोग को समाप्त करने और ४८ h. चूहों कि सक्रिय रूप से एक बार यह भविष्य में फिर से करने की संभावना है और अध्ययन से बाहर रखा जाना पड़ सकता है मंच छोड़ने के बाद पुनर्परीक्षण करने का सुझाव । अंत में, हमारे अनुभव से, अधिकांश चूहों दृश्य उत्तेजना (34/36 चूहों) के लिए जवाब देंगे. हालांकि, अगर चूहे दृश्य उत्तेजना के लिए किसी भी प्रकार की प्रतिक्रिया नहीं दिखा (या तो एक चौंक, एक उड़ान या एक ठंड प्रतिक्रिया), वे अध्ययन से बाहर रखा जाना चाहिए ।
एक महत्वपूर्ण बात पर विचार करने के लिए है कि संवेदी cues के नियंत्रण आमतौर पर स्थानिक स्मृति परख में एक समस्या है, के रूप में अक्सर यह मुश्किल है के लिए सभी संभावित स्रोतों को खत्म करने के लिए दूषित cues । हमारे प्रयोगात्मक सेटअप एक दीवार के साथ भूलभुलैया आसपास के द्वारा बाहरी दृश्य संकेतों को कम कर देता है, और यह ध्वनि अलगाव के लिए एक ध्वनि-भीगा कैबिनेट के अंदर रखा गया है । घ्राण cues को कम करने के लिए, हम अच्छी तरह से ७०% इथेनॉल या प्रयोगों के बीच एसिटिक एसिड के साथ सेट अप सफाई की सलाह देते हैं ।
हमारे व्यवहार परख स्थानिक नेविगेशन की जांच के लिए सहज रक्षात्मक व्यवहार का उपयोग करके स्थानिक स्मृति के अध्ययन और ethological परिदृश्यों पर ध्यान केंद्रित द्वारा पिछले तरीकों को जोड़ता है । यहां वर्णित प्रक्रियाओं और मानक बीएम परख के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर प्रशिक्षण सत्रों की कमी है । हमारे परख में, आदी होना अवधि सुनिश्चित करता है कि माउस की शरण का दौरा कम से एक बार और अक्सर कई बार है, जो हम पहले आश्रय स्थान2याद करने के लिए पर्याप्त हो दिखाया गया है । हम मानते है कि उच्च सफलता दर और प्रशिक्षण की कमी के बावजूद आश्रय खोजने में सटीकता के लिए एक महत्वपूर्ण कारण कभी निष्क्रिय प्रयोग के दौरान जानवर की जगह नहीं है, इस प्रकार पथ एकीकरण एक व्यवहार्य नेविगेशन रणनीति बनाने । हम हालांकि ध्यान दें कि हमारे स्मृति के साथ परख सौदों का गठन और एक सत्र के दौरान मूल्यांकन, और है कि हम लंबे समय के लिए परीक्षण नहीं किया है आश्रय स्थान है, जो आम तौर पर मानक बीएम प्रयोगों का उद्देश्य है की अवधि के स्मृति । अंत में, असतत unaversive उत्तेजनाओं का उपयोग करने के बजाय सामांय रूप से इस्तेमाल किया प्रशंसक या सत्र की अवधि के लिए बज़ से, हमारे परख दो व्यवहार है कि विभिंन नेविगेशन रणनीतियों का उपयोग हो सकता है पर बहुत अच्छा प्रायोगिक नियंत्रण प्रदान करता है: चारा और आश्रय-निर्देशित भागने । हमें विश्वास है कि इन परख का उपयोग रिकॉर्डिंग के लिए आधुनिक तंत्रिका विज्ञान तकनीक के साथ संयोजन में और तंत्रिका गतिविधि जोड़ तोड़ कैसे तंत्रिका सर्किट व्यवहार की गणना में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं ।

सहज रक्षात्मक व्यवहार मोटे तौर पर माना जाता है hardwired उत्तेजना-प्रतिक्रियाओं, जैसे सी मछली और उभयचर, जो जानवर एक खतरा स्रोत से दूर ले जाता है1में आंदोलन शुरू करते हैं । हालांकि, रक्षात्मक व्यवहार अधिक अनुकूली हो सकता है अगर वे खाते में जानकारी ले flexibly वर्तमान परिवेश के बारे में सीखा है । इस तरह के लचीलेपन का एक उदाहरण के लिए भागने से स्विच को कुतर जब खतरे से सामना करना पड़ा द्वारा दिखाया गया है, उपस्थिति या पर्यावरण2,3में एक आश्रय की अनुपस्थिति के बारे में पूर्व ज्ञान के आधार पर । सहज व्यवहार में लचीलेपन के अंय उदाहरण के लिए उड़ान दीक्षा दहलीज या एस्केप गति एक शिकार और उसके आश्रय के बीच की दूरी के आधार पर4, खतरा5,6, और पिछले अनुभव के लिए दूरी ढालने शामिल 11 , 12, के रूप में अच्छी तरह से aversive उत्तेजना7, या भी ऐसी भूख8के रूप में प्रतिस्पर्धा की मंशा के चेहरे में रक्षात्मक व्यवहार को दबाने के संवेदी गुण पर निर्भर करता है अलग रक्षात्मक रणनीतियों का चयन, 9,10. पर्यावरण की स्थानिक सुविधाओं के बारे में प्राप्त ज्ञान पर कार्रवाई चयन की निर्भरता चूहों में सहज रक्षात्मक व्यवहार करता है लक्ष्य चयन, स्थानिक स्मृति और नेविगेशन का अध्ययन करने के लिए एक शक्तिशाली मॉडल । यहां, हम एक सामांय रूप से इस्तेमाल किया व्यवहार कार्य के अनुकूलन का वर्णन, बार्ंस भूलभुलैया (बी एम) स्थानिक स्मृति परख13, के लिए चूहों में रक्षात्मक कार्रवाई चयन पर स्थानिक पर्यावरण के प्रभाव का निर्धारण, और उनके नेविगेशन रणनीतियों जब एक आश्रय की ओर भागने ।
मानक बार्ंस भूलभुलैया सीखने और चूहों में स्थानिक स्मृति का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल एक परिपत्र ~ ९० सेमी व्यास के साथ मंच के होते है 20 समान रूप से अंतरिक्ष छेद, जिनमें से 19 बंद कर रहे हैं, और एक एक भूमिगत आश्रय की ओर जाता है जो चूहे की तलाश में आदेश खुले क्षेत्र से बचने के लिए मंच के पर्यावरण । अक्सर, कमजोर aversive उत्तेजनाओं (बजर, चमकदार रोशनी, प्रशंसक) लगातार परख भर में इस्तेमाल के लिए पर्यावरण aversive कर रहे है और इस तरह14आश्रय में प्रवेश को बढ़ावा देने के । सबसे अधिक इस्तेमाल किया परख में15,16, पशु एक आदी होना परीक्षण जहां यह तुरंत मंच पर तैनात होने के बाद प्रयोगकर्ता द्वारा स्वयं आश्रय के लिए निर्देशित है । यह एक 4 दिन के अधिग्रहण की अवधि है, जहां प्रत्येक दिन माउस के लिए भूलभुलैया में स्वतंत्र रूप से नेविगेट करने की अनुमति दी है के बाद 3 मिनट, जिसके बाद यह फिर से मैंयुअल रूप से आश्रय के लिए निर्देशित है अगर यह अंवेषण अवधि के दौरान पहुंच नहीं है । परख के अंतिम चरण में 5वें दिन पर एक जांच परीक्षण है (हालांकि एक लंबी अवधि के सात दिन स्मृति परीक्षण भी सामांयतः प्रदर्शन किया है) जब पशु सभी छेद बंद के साथ भूलभुलैया की पड़ताल । सीखने और दीर्घकालिक स्मृति अधिग्रहण अवधि के दौरान आश्रय और गलत छेद में प्रहार को खोजने के लिए लिया समय से quantified हैं, और समय जांच परीक्षण में बंद आश्रय छेद के पास बिताया । ठेठ परिणाम त्रुटियों और विलंबता की संख्या में कमी दिखाने के अधिग्रहण के दौरान आश्रय तक पहुंचने के लिए, और समय के ऊपर एक मौका अनुपात जांच परीक्षण15में बंद लक्ष्य छेद युक्त चक्र में बिताया ।
जबकि बीएम परख के कई वेरिएंट पहले17,18,19, प्रतिमान हम यहां वर्णन मानक परख से तीन बुनियादी परिवर्तन है वर्णित किया गया है । सबसे पहले, पशु भूलभुलैया का पता लगाने और अपने दम पर आश्रय खोजने के लिए छोड़ दिया है, और परीक्षण एक ही सत्र में किया जाता है, कुछ ही समय के बाद आश्रय पाया गया है, अवधि के दौरान जहां जानवर खोजपूर्ण व्यवहार में लगे हुए है. हालांकि इस सेटिंग आश्रय स्थान की लंबी अवधि के स्मृति का परीक्षण नहीं करता है, यह एक प्राकृतिक परिदृश्य है कि उपंयास क्षेत्र के अंवेषण, predation के खतरे के तहत नकल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है । इसके अलावा, यह कैसे जानवरों के वातावरण में तीव्र परिवर्तन के लिए अनुकूल के परीक्षण की अनुमति देता है, इस तरह के परिदृश्य में अचानक परिवर्तन के रूप में । दूसरा, हमारे परख का एक महत्वपूर्ण पहलू यह है कि प्रयोगकर्ता या आश्रय, जो जानवर को विपक्षी कर सकते है और एक व्यवहार्य नेविगेशन रणनीति21के रूप में20 पथ एकीकरण बाहर से पशु बाहर बलों कभी नहीं । पथ एकीकरण एक नेविगेशन रणनीति है कि ऐसे proprioceptive और vestibular cues, मोटर बहिर्वाह के एकीकरण से उत्पंन होने के रूप में आत्म गति cues, का उपयोग करता है, पशु की वर्तमान स्थिति को अद्यतन करने और एक लक्ष्य है, जो संभव नहीं है अगर की ओर नेविगेट पशु निष्क्रिय प्रयोगकर्ता द्वारा ले जाया गया है । तीसरा, हम aversive दृश्य22 और श्रवण23 उत्तेजनाओं का उपयोग करने के लिए आश्रय, जो आसानी से चल रहे चारा व्यवहार से प्रतिष्ठित है और मूल्यांकन और विशिष्ट नेविगेशन रणनीतियों के ठहराव इस्तेमाल की अनुमति देता है भागने में भाग लेना आसंन खतरों से बचाव के दौरान । हम प्रस्ताव है कि इस परख चयन और रक्षात्मक व्यवहार के कार्यांवयन में स्थानिक स्मृति की भूमिका विदारक के लिए उपयोगी हो जाएगा, और अधिक आम तौर पर लक्ष्य का व्यापक अध्ययन-नेविगेशन निर्देशित और अल्पकालिक स्थानिक स्मृति के लिए । प्रोटोकॉल यहां वर्णित घाटी एट अलद्वारा शुरू किए गए थे । २०१७ में, जो हम और अधिक प्रयोगों और परिणामों के लिए तर्क की गहराई से चर्चा में पाठकों के लिए उल्लेख ।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="775">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">Infrared iluminators TV6700</td>
			<td style="width:175px;">Abus</td>
			<td style="width:149px;">-</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">DLP projector Infocus IN3126</td>
			<td>Infocus</td>
			<td>0001740992-00000001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">Ultrasound speaker Pettersson L60</td>
			<td style="width:175px;">Pettersson Elektronik</td>
			<td style="width:149px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">Amplifier QTX PRO240</td>
			<td style="width:175px;">QTX</td>
			<td style="width:149px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">Soundcard Xonar D2</td>
			<td style="width:175px;">Asus</td>
			<td>90-YAA021-1UAN00Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">HP Z840 desktop</td>
			<td style="width:175px;">HP</td>
			<td style="width:149px;">F5G73AV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">100 micron drafting film</td>
			<td style="width:175px;">Xerox</td>
			<td style="width:149px;">3R98145</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:285px;">Near infrared camera: Basler acA1300-60gmNIR</td>
			<td style="width:175px;">Basler</td>
			<td>106202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">National Instruments BNC-2110&#160;</td>
			<td style="width:175px;">National instruments</td>
			<td>777643-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:285px;">LabVIEW 2015 64-bit</td>
			<td style="width:175px;">National instruments</td>
			<td style="width:149px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:285px;">Custom made Barnes maze</td>
			<td style="width:175px;">MRC Laboratory of Molecular Biology mechanical workshop</td>
			<td style="width:149px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a behavioral assay for investigating the role of spatial memory during instinctive defense in mice

विकास रक्षात्मक व्यवहार है कि सभी जानवरों की प्रजातियों में अस्तित्व के लिए आवश्यक है की एक प्रदर्शनों की एक साथ चयन किया है । ये व्यवहार अक्सर फकीर aversive संवेदी उत्तेजनाओं के जवाब में हासिल की कार्रवाई कर रहे हैं, लेकिन उनकी सफलता के विभिंन स्थानिक वातावरण है, जो तेजी से बदल सकते है के लिए अनुकूल करने के लिए पर्याप्त लचीलापन की आवश्यकता है । यहां, हम एक व्यवहार परख का वर्णन करने के लिए चूहों में रक्षात्मक व्यवहार पर सीखा स्थानिक ज्ञान के प्रभाव का मूल्यांकन । हम व्यापक रूप से इस्तेमाल किया बार्ंस भूलभुलैया स्थानिक स्मृति परख अनुकूलित किया है कि कैसे चूहों एक उपंयास वातावरण में aversive संवेदी उत्तेजनाओं के लिए भागने की प्रतिक्रियाओं के दौरान एक आश्रय के लिए नेविगेट, और कैसे वे वातावरण में तीव्र परिवर्तन के लिए अनुकूल । इस नए परख एक ethological प्रतिमान है कि प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं है और प्राकृतिक अंवेषण पैटर्न और चूहों में नेविगेशन रणनीतियों का कारनामा है । हम प्रस्ताव है कि प्रोटोकॉल का सेट यहां वर्णित लक्ष्य का अध्ययन करने का एक शक्तिशाली मतलब है व्यवहार और उत्तेजना-नेविगेशन ट्रिगर, जो ब्याज की दोनों सहज व्यवहार और स्थानिक स्मृति के क्षेत्रों के लिए होना चाहिए ।

श्रवण या दृश्य उत्तेजनाओं को उजागर चूहों उत्तेजना और उड़ान की दीक्षा की शुरुआत के बीच कम विलंब के साथ तेजी से भागने की प्रतिक्रियाएं शुरू की । मतलब विलंबता दृश्य उत्तेजना से बचने के लिए २०२ ± 16 ms (n = ५१ 26 पशुओं से प्रतिक्रियाओं) और श्रवण उत्तेजना के लिए काफी लंबे समय तक था: ५१० ± ६१ ms (n = ३६ 15 जानवरों से प्रतिक्रियाएं, p< 0.0001 t- दृश्य और श्रवण के बीच परीक्षण उत्तेजना चित्र 2a) (चरण ८.१). एस्केप प्रतिक्रियाएं सही आश्रय के लिए निर्देशित किया गया (दृश्य उत्तेजना के लिए सटीकता का मतलब है: ९७.२ ± १.४% और ९५.० ± १.४% श्रवण उत्तेजना के लिए, उत्तेजनाओं के दो प्रकार के बीच काफी अलग नहीं, पी = ०.१६५५ टी परीक्षण; चित्र b) (८.४ कदम), और उड़ान पथ एक सीधी रेखा के करीब थे (विस्थापन के अनुपात का मतलब दृश्य उत्तेजना १०७.३ ± १.३% और श्रवण उत्तेजना के लिए ११३.९ ± १.५% के लिए आश्रय के लिए दूरी; चित्र 2c) (चरण ८.३). उत्तेजना से एक छोटी विलंबता अवलोकन महत्वपूर्ण है होमिंग रन से उत्तेजना पैदा व्यवहार, और उड़ान पथ के उच्च रैखिकता को दर्शाता है कि भागने की प्रतिक्रिया आश्रय तक पहुंचने का लक्ष्य है, और बस दूर नहीं जा रहा उत्तेजना से.
भूलभुलैया के बाहर भाग के रोटेशन के बाद उत्तेजना प्रस्तुति जबकि माउस केंद्र मंच में स्थिर था (रेंज = 36 °-९० °, ५६ ° मतलब) सफलतापूर्वक बच प्रतिक्रियाएं (कदम 5) । सभी चूहों रोटेशन से पहले परीक्षण की तुलना में सटीकता या उड़ान पथ की रैखिकता में कोई कमी के साथ आश्रय के पिछले स्थान की ओर भाग गया । मतलब सटीकता, मूल आश्रय स्थिति के संदर्भ में मापा, रोटेशन से पहले ९६.३ ± १.३% था (एन = 8 चूहों से 25 प्रतिक्रियाओं) और भी थोड़ा रोटेशन के बाद उच्च (१०० ± 0%, पी = ०.००९ टी पूर्व और बाद रोटेशन के बीच परीक्षण) । मूल आश्रय स्थान के संबंध में मतलब रैखिकता १०९.४ ± ५.०% पूर्व रोटेशन (8 चूहों से 25 प्रतिक्रियाएं) और १०९.१ ± २.१%, पद रोटेशन (n = 8 चूहों से 8 प्रतिक्रियाएं), पी = ०.९५७ टी- पूर्व और बाद के रोटेशन के बीच परीक्षण, चित्रा 3 ए और ख) । ये परिणाम प्रदर्शित करता है कि समीपस्थ दृश्य cues आश्रय के लिए उड़ान गाइड करने के लिए उपयोग नहीं किया जाता है (चरण 8.3-8.5) ।
एक सफल भागने प्रतिक्रिया (6 कदम) के बाद आश्रय के स्थान को बदलने के बाद शीघ्र ही परिवर्तन के बाद नए आश्रय स्थान पर जाकर चूहों के परिणामस्वरूप (समय नए आश्रय = ३३.१ एस, रेंज = 4-82 एस यात्रा करने के लिए) । बाद ध्वनि उत्तेजना के क्रमिक परीक्षणों के नए स्थान (पहले परीक्षण पर ४४.४%) से बचने की संभावना में एक क्रमिक वृद्धि का उत्पादन किया, पांचवें परीक्षण द्वारा सभी जानवरों में १००% तक पहुंचने (n = 9 पशु, चित्रा 3सी) । इन प्रयोगों को वातावरण में परिवर्तन करने के लिए अनुकूलन करने के लिए आश्रय स्थान स्मृति को अद्यतन करने की गतिशीलता की जांच (चरण ८.६) ।
कोई आश्रय के साथ भूलभुलैया के लिए एक 7 मिनट acclimatization अवधि के बाद (चरण 7), एक 5 एस लंबे दृश्य उत्तेजना की प्रस्तुति के बजाय भागने के ठंड व्यवहार का उत्पादन (ठंड संभावना = ९५.२%, ठंड समय मतलब = ७.९ ± २.७ एस, एन = 7 पशु) । एक ही सत्र में एक आश्रय के बाद परिचय और लंबे दृश्य उत्तेजना की प्रस्तुति से बचने की प्रतिक्रियाएं मज़बूती से, दिखा रहा है कि चूहे flexibly शरण की उपस्थिति के आधार पर रक्षात्मक रणनीतियों स्विच कर सकते है (चित्रा 3 डी) ( चरण ८.१ और ८.७) ।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56988/56988fig1.jpg"> चित्रा 1: व्यवहार क्षेत्र के योजनाबद्ध । व्यवहार क्षेत्र के मुख्य घटकों के ड्राइंग ऊपर से (दाएँ) और पक्ष से देखा (बाएँ). मंच का एक बड़ा अंश, आश्रय और संलग्न दृश्य cues सहित घुमाया जा सकता है । शीर्ष देखने में काले घेरे छेद करने के लिए जो आश्रय के लिए संलग्न किया जा सकता है, जो सभी समान है (एक उदाहरण आश्रय स्थान संकेत दिया है) कर रहे हैं । पूरा अखाड़ा एक ध्वनि में संलग्न है कैबिनेट भीगा । <a href="/files/ftp_upload/56988/56988fig1large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56988/56988fig2.jpg"> चित्र 2: एस्केप प्रतिक्रियाएं तेज़ और सटीक लक्ष्य-निर्देशित व्यवहार हैं । (एक) विलंबता दृश्य या श्रवण उत्तेजना की शुरुआत से बचने के लिए । (ख) भागने के दौरान आश्रय के लिए नेविगेशन की सटीकता, इस तरह मापा कि मूल्य १००% है अगर माउस आश्रय के लिए सीधे चलाता है, और 10% एक आश्रय से दूर छेद के लिए कम (जैसे, ८०% अगर छेद पहले पहुंच दो छेद था सही से दूर एक) । (ग) भागने के दौरान माउस के विस्थापन जानवर की प्रारंभिक स्थिति और लक्ष्य स्थान के बीच रैखिक दूरी के खिलाफ साजिश रची है, दिखा रहा है कि उड़ान रैखिक के करीब है । बॉक्स और मूंछें 10-90 शतमक से डेटा दिखाते हैं और शेष डेटा बिंदुओं को वृत्तों के रूप में दिखाया जाता है. लाल रंग भूखंडों श्रवण उत्तेजना से डेटा रहे है (n = ३६ 15 पशुओं से प्रतिक्रियाओं) और काले दृश्य उत्तेजना से कर रहे है (n = ५१ 26 पशुओं से प्रतिक्रियाओं) । <a href="/files/ftp_upload/56988/56988fig2large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56988/56988fig3.jpg"> चित्र 3: चूहों समीपस्थ दृश्य संकेतों या आश्रय से संबंधित cues भागने प्रतिक्रियाओं का मार्गदर्शन करने के लिए उपयोग नहीं करते । (A) चित्र 2cमें के रूप में विस्थापन भूखंड, प्रतिक्रियाओं पूर्व और मंच के बाद रोटेशन के लिए । (ख) पूर्व और बाद रोटेशन की स्थिति में भागने के दौरान नेविगेशन की सटीकता । बाद रोटेशन सटीकता आश्रय के प्रारंभिक स्थान के संदर्भ में मापा जाता है, और पता चलता है कि चूहों के बजाय नई स्थिति मूल आश्रय स्थान पर वापस नेविगेट. (ग) एस्केप प्रतिक्रियाओं के अंश नए आश्रय स्थान की ओर निर्देशित उत्तेजना संख्या के खिलाफ साजिश रची । उत्तेजना के 5वें प्रस्तुति के बाद, सभी जानवरों को सीधे नए आश्रय स्थान (n = 9 जानवरों) की ओर भागने । (घ) एक आश्रय उपलब्ध (लाल) या अनुपस्थित (नीला), क्रमशः भागने और ठंड प्रतिक्रियाओं दिखा रहा है के साथ दृश्य उत्तेजना के जवाब में पशुओं भर में गति का मतलब है । गति बेसलाइन को सामान्यीकृत किया गया है और प्रतिक्रिया समय के लिए गठबंधन (या तो एक उड़ान या ठंड प्रतिक्रिया की शुरुआत के रूप में परिभाषित, लाइन धराशायी) । छायांकित क्षेत्रों SEM. (n = 7 पशु) दिखाओ । 2a और बी के लिए, बॉक्स और मूंछों 10-90 शतमक से डेटा दिखाने के लिए और शेष डेटा बिंदुओं हलकों के रूप में दिखाया जाता है । लाल रंग भूखंडों मंच रोटेशन से पहले श्रवण उत्तेजना से डेटा रहे है (n = 8 पशुओं से 25 प्रतिक्रियाएं) और नीले मंच घूर्णन के बाद प्रतिक्रियाओं से कर रहे है (n = 8 पशुओं से 8 प्रतिक्रियाएं) । <a href="/files/ftp_upload/56988/56988fig3large.jpg" target="_blank">कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।</a>

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A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

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