Name: analyzing spatial learning and prosocial behavior in mice using the barnes maze and damsel-in-distress paradigms
Uploaded: 2018-11-17T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms at JoVE.com

Vi på Hampden-Sydney College give anerkendelse og påskønnelse til Sean Walden, Zach Leitner, Hunter Lee og Anton Kheirani for deres deltagelse i test protokoller for Barnes labyrint og jomfru i nød eksperimenter. Vi vil også gerne takke James Foster på Randolph-Macon College for opførelsen af Barnes labyrint og Randolph-Macon College Department of Biology for at levere test plads.

Alle metoder, der beskrives her blev godkendt af institutionelle Animal Care og brug udvalg (IACUC) af Hampden-Sydney College eller Randolph-Macon College (hvor nogle arbejde blev tidligere udført).
1. grundlæggende boliger af mus
<ol><li>Hus mus i plastic bure med solid bund og sider, og et lag af blødt sengetøj og nesting materiale såsom papir neddeling. Bruge sengetøj, som består af strimlet majs kolber eller træspåner, og sikre at strøelse ændres regelmæssigt for sanitet.</li...

<ol>
	<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, (2016).</li><li>Vorhees, 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 Journal. 55 (2), 310-332 (2014).</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> Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (1), 74-104 (1979).</li><li>Harrison, F. E., Hosseini, A. H., McDonald, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endogenous+anxiety+and+stress+responses+in+water+maze+and+Barnes+maze+spatial+memory+tasks.">Endogenous anxiety and stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks.</a> Behavioural Brain Research. 198 (1), 247-251 (2009).</li><li>Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+phenotyping+assays+for+mouse+models+of+autism.">Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism.</a> Nature Reviews Neuroscience. 11 (7), 490 (2010).</li><li>Bartal, I. B. A., Decety, J., Mason, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Empathy+and+pro-social+behavior+in+rats.">Empathy and pro-social behavior in rats.</a> Science. 334 (6061), 1427-1430 (2011).</li><li>Langford, D. L., 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=Social+modulation+of+pain+as+evidence+for+empathy+in+mice.">Social modulation of pain as evidence for empathy in mice.</a> Science. 312 (5782), 1967-1970 (2006).</li><li>Smith, M. L., Hostetler, C. M., Heinricher, M. M., Ryabinin, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+transfer+of+pain+in+mice.">Social transfer of pain in mice.</a> Science Advances. 2 (10), e1600855 (2016).</li><li>Melia, K. R., Ryabinin, A. E., Schroeder, R., Bloom, F. E., Wilson, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+and+habituation+of+immediate+early+gene+expression+in+rat+brain+by+acute+and+repeated+restraint+stress.">Induction and habituation of immediate early gene expression in rat brain by acute and repeated restraint stress.</a> Journal of Neuroscience. 14 (10), 5929-5938 (1994).</li><li>Watanabe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Empathy+and+reversed+empathy+of+stress+in+mice.">Empathy and reversed empathy of stress in mice.</a> Public Library of Science (PloS) One. 6 (8), e23357 (2011).</li><li>Portfors, C. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Types+and+functions+of+ultrasonic+vocalizations+in+laboratory+rats+and+mice.">Types and functions of ultrasonic vocalizations in laboratory rats and mice.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 46 (1), 28-34 (2007).</li><li>Houl&#233;, K., Abdi, M., Clabough, E. B. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+ethanol+exposure+during+late+mouse+neurodevelopment+results+in+long+term+deficits+in+memory+retrieval,+but+not+in+social+responsiveness.">Acute ethanol exposure during late mouse neurodevelopment results in long term deficits in memory retrieval, but not in social responsiveness.</a> Brain and Behavior. , (2017).</li><li>Sales, G. D., Wilson, K. J., Spencer, K. E., Milligan, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+ultrasound+in+laboratories+and+animal+houses:+A+possible+cause+for+concern+in+the+welfare+and+use+of+laboratory+animals.">Environmental ultrasound in laboratories and animal houses: A possible cause for concern in the welfare and use of laboratory animals.</a> Laboratory Animals. 22, 369-375 (1988).</li><li>Crabbe, J. C., Walhsten, D., Dudek, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+mouse+behavior:+Interactions+with+laboratory+environment.">Genetics of mouse behavior: Interactions with laboratory environment.</a> Science. 248, 1670-1672 (1999).</li><li>Attar, A., Liu, T., Chan, W. T. C., Hayes, J., Nejad, M., Lei, K., Bitan, G. <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), (2013).</li><li>Inman-Wood, S. L., Williams, M. T., Morford, L. L., Vorhees, C. V. <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+prenatal+cocaine+on+Morris+and+Barnes+maze+tests+of+spatial+learning+and+memory+in+the+offspring+of+C57BL/6J+mice.">Effects of prenatal cocaine on Morris and Barnes maze tests of spatial learning and memory in the offspring of C57BL/6J mice.</a> Neurotoxicology and Teratology. 22 (4), 547-557 (2000).</li><li>Harrison, F. E., Reiserer, R. S., Tomarken, A. J., McDonald, M. P. <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+nonspatial+escape+strategies+in+the+Barnes+maze.">Spatial and nonspatial escape strategies in the Barnes maze.</a> Learning and Memory. 13 (6), 809-819 (2006).</li><li>O'Leary, T. P., Savoie, V., 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=Learning,+memory+and+search+strategies+of+inbred+mouse+strains+with+different+visual+abilities+in+the+Barnes+maze.">Learning, memory and search strategies of inbred mouse strains with different visual abilities in the Barnes maze.</a> Behavioural Brain Research. 216 (2), 531-542 (2011).</li><li>Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T., Vukobradovic, I., Roder, J., Woodgett, J. R. <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+social+interaction+behaviors.">Assessment of social interaction behaviors.</a> Journal of Visualized Experiments. 48, (2011).</li></ol>

Barnes labyrint og jomfru i nød eksperimenter er billig, hurtig og relativt nemme måder at evaluere rumlige læring, bevægeapparatet aktivitet og Lis adfærd i mus. Andre fordele omfatter mangel af åbenlys stressfaktorer, smerte eller mad begrænsning for dyret. Ligesom de fleste indlæring/hukommelse paradigmer er en ulempe af Barnes labyrint antallet af forsøg kræves for dyr til at lære, hvor målet hullet er placeret og Indtast.
Dataindsamling:
Data bør i...

Formålet med denne protokol er at måle rumlige indlæring og hukommelse i mus ved hjælp af Barnes labyrint samt sociale lydhørhed og bevægelse ved hjælp af jomfru i nød paradigme. Almindeligt anvendt fysisk læring og hukommelse test for gnavere omfatter radial arm labyrint, som måler en mus evne til at finde skjulte mad i en arm af en multi-spoked apparater, og Morris vand-labyrint, som lægger en mus i en stor balje eller pulje af vand og vurderer, hvor lang tid det tager for at finde en skjult undersøiske platform. Typisk, uddannelse for disse paradigmer strækker sig over flere forsøg og giver mulighed for måling af både lære erhvervelse priser og lagring gennem kortsigtede og langsigtede hukommelse forsøg.
Selvom radial-arm labyrint og Morris vand labyrint er pålidelige måder at teste hukommelsen hos gnavere, nuværende de komplikationer for nogle forskere. Begge labyrinter bruge afsavn eller stærk afskrækningsmiddel stimuli som forstærkning1. Radial arm labyrint bruger mad afsavn til at sikre, at gnavere er ordentligt motiveret til at finde en fødevare belønning. I Morris vand labyrint, kan effekter af stress induceret af en tvungen svømmetur ændre resultater i mus2.
Barnes labyrinten er en alternativ rumlige bevidsthed opgave, der kræver gnavere at lære placeringen af et hul for at undslippe den lyse, åbne labyrint overflade3. Svage afskrækningsmiddel stimulation (lys eller lyd) er derefter anvendt til at øge sandsynligheden for, at mus vil flygte fra platformen. Barnes labyrint kræver ikke mad afsavn, så mængden af animalsk forberedelse er mindre end i den radiale arm labyrint. Det kan bruges uden konflikt af forskere, der undersøger adfærd eller molekyler knyttet til at spise, hormonelle forordning eller hypothalamus veje.
Barnes labyrinten har også fordele i forhold til Morris vand labyrint. Det er mindre stressende end Morris vand-labyrint, forårsager mindre forhøjede niveauer af corticosterone i mus4. Desuden, det er meget enklere at samle og kræver mindre dedikeret plads under test procedure og opbevaring.
Jomfru i nød assay er en simpel to-delt eksperiment, der kan vurdere bevægeapparatet aktivitet efterfulgt af Lis adfærd. Jomfru i nød assay er designet til at vurdere sonderende adfærd og sociale lydhørhed af en mandlig gnaver i svar på en fanget kvindelige gnaver. En almindeligt anvendt metode til at vurdere selskabelighed (samt præference for sociale nyhed) er brugen af Crawleys tre-kammer selskabelighed test, der vurderer det frie valg af en mus til at tilbringe tid i nærheden af eller fra andre mus5.
Lig Crawleys tre-kammer selskabelighed test, jomfru i nød analysen også måler frit valg om, hvordan man tilbringe tid i overværelse af en anden mus, men det giver også målinger for dybere aspekter af social funktion: 1) i den Jomfru i nød assay, afholdes der fanget kvindelige musen midt på en åben mark, så den mandlige potentielle aversion mod en åben mark er op mod hans kørsel til socialt udforske eller undersøge en nødlidende kvindelig conspecific. 2) jomfru i nød-modellen giver også en måde at vurdere Lis og empatisk adfærd som reaktion på den fangne mus, der ikke har været hyppigt udforskes i mus.
Animalske empati er absolut observerbare og målelige, men ikke mange paradigmer eksisterer til dette formål. For eksempel i rotter, kan en fanget bur kammerat fremkalde en tilstand af Lis motivation, hvor rotter vil arbejde for at befri de fangne dyr. Faktisk vil rotter vælger at hjælpe de fangne dyr selv før du åbner en lignende beholder indeholdende en chokolade mellemmåltid, så adgang til chokoladen og dele det med den nyligt frigivne rotte6.
Foranstaltninger af empati i mus typisk involverer påførelse af smerte; mus, der ser andre mus i smerte er faktisk mere følsomme over for smerte sig7,8. Tilbageholdenhed stress er karakteriseret fænomen i gnavere og har været koblet med chok at undersøge stress reaktioner, som en foranstaltning af empati i mus9,10.
Der er etiske overvejelser forbundet med inducerede smerte eller stød, så stress-fremkaldende alternativer er nødvendige. Vi udviklede jomfru i nød paradigme som en foranstaltning af empatisk adfærd i mangel af enten smerte eller chokbehandling. De fangne mus i vores jomfru i nød protokollen viser åbenlys tegn på nød efter kun flere øjeblikke som de er i stand til at vende rundt i den lille beholder, men de er uskadt samtidig give mulighed for andre mus til at reagere på deres nød.
Til at begynde jomfru i nød vurderingen, er en mandlig mus placeret i en stor roman arena indeholder en lille Tom centrale cylinder. Sonderende adfærd registreres i flere minutter, herunder hvor mange dele af arenaen er krydset og hvor meget tid er brugt i det centrale åbne område. Denne metode giver en hurtig og nem måde at udelukke bevægeapparatet underskud som en potentiel confounder i en læring situation, der kræver koordinerede bevægelse for en vellykket gennemførelse. Det giver også et grundlæggende mål for hvor meget aversion mod det åbne center-område er til stede. Begge foranstaltninger kunne påvirke Barnes labyrint ydeevne.
Efter den indledende udforskning, Hannen er fjernet fra arena og en kvindelig musen placeres i en lukket, lille klar centrale cylinder (svarende til, bruges til at indsamle blod fra mus). Derefter, den oprindelige mandlige mus er genindført i arenaen, og sonderende adfærd er igen scorede. Jomfru i nød paradigme vurderer, om en mus er interesseret i en social interaktion baseret på ændringer i adfærdsmønstre, når en fanget kvinde er til stede (scoret af tid tilbragt i den midterste firkant og antallet af grave episoder), og om den musen udstiller Lis adfærd over for den fangne kvindelige (scoret af mængden af cylinder undersøgelser og kontakt begivenheder med den fangne kvindelige). Jomfru i nød analysen kan bruges til at måle en tilbøjelighed til sociale nyhed (svarende til Crawleys tre-kammer selskabelighed test) afhængigt af hvorvidt forskerne fælde en bekendt eller roman mus.
Sammen, Barnes labyrint og jomfru i nød eksperimenter giver mulighed for nøjagtig evaluering af mus indlæring evner og sociale lydhørhed i mangel af ekstremt stressende stimuli. Som med alle adfærdsmæssige assays, skal disse forsøg udføres med stor følsomhed mod den animalske oplevelse, minimere ubehag oplevet af dyret.
Ligesom de fleste labyrinter, kan forskelle i bevægeapparatet aktivitet påvirke ydeevnen på Barnes labyrint, så forskere skal også vurdere bevægeapparatet aktivitet, især når du bruger Barnes labyrint for at vurdere læring i mus med mutationer, der kan forringe bevægelse (såsom dem fundet i Huntington's chorea musemodeller, eller de udsat for giftstoffer, som kan fremkalde hyperaktivitet eller forsinke bevægelse, såsom ethanol). Derudover labyrint og kammer overflader skal rengøres grundigt og sengetøj skiftet mellem hvert dyr at undgå duften cue tilintetgør.
Vigtigere, alle materialer kan være fremstillet på stedet med minimal finansielle investeringer og den lille fysiske fodaftryk af disse assays betyder at disse eksperimenter kan replikeres i næsten enhver indstilling, giver mulighed for stor fleksibilitet. Denne type af tilgængelighed tillader god videnskab skal udføres på mindre institutioner med begrænsede ressourcer eller i situationer hvor pilot data skal indsamles hurtigt i mangel af betydelig støtte.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1391px;" width="1389">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Damsel-in-Distress</td>
			<td style="width:127px;"></td>
			<td style="width:317px;"></td>
			<td style="width:731px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">50 mL conical tube</td>
			<td style="width:127px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:317px;">14-432-22</td>
			<td>Any brand of 50 mL conical tube will work</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rubber bands</td>
			<td>Sprano Brand</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Size 62, used to keep caps held to plywood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">hammer</td>
			<td style="width:127px;">Grainger</td>
			<td style="width:317px;">6R252</td>
			<td>Any standard hammer will work</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">nail (size 8D)</td>
			<td style="width:127px;">Grainger</td>
			<td style="width:317px;">4NFE3</td>
			<td>Similarly-sized nails should work just as well</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">opaque, topless plastic box</td>
			<td style="width:127px;">AcmePlastics</td>
			<td style="width:317px;">CUT-TO-SIZE-ACRYLIC-CAST-BLACK-SHEET-2025</td>
			<td>Opaque plastic, cut to size (30 cm L x 19 cm W x 3-6 cm H). Step may be added to ensure no more than a 3.5 cm entrance depth for the mouse.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">video camera (smartphone)</td>
			<td style="width:127px;">N/A</td>
			<td style="width:317px;">N/A</td>
			<td>Any camera-equipped smartphone will work</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">bite-resistant gloves</td>
			<td style="width:127px;">Kent Scientific</td>
			<td style="width:317px;">GLVDYN02</td>
			<td>Any brand offering appropriate protection</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">transparency sheet</td>
			<td style="width:127px;">Staples</td>
			<td style="width:317px;">954145</td>
			<td>Any brand of clear plastic sheet will work, used for scoring&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Barnes Maze</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Petri Dishes</td>
			<td>Corning</td>
			<td>353025</td>
			<td>Spray painted and used as covers for Barnes maze holes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plywood (3/4 in.)</td>
			<td>LP Building Products</td>
			<td>22487</td>
			<td>To contruct Barnes maze</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Spray Paint</td>
			<td>Krylon</td>
			<td>1274937</td>
			<td>Used to paint petri dish caps black, white paint used to paint plywood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cup Hooks (5/8 in.)</td>
			<td>Ace Hardware</td>
			<td>5360615</td>
			<td>2 used on either side of ventral hole surfaces; rubberband wraps around hooks to hold cap flat</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Poster Board</td>
			<td>Creatology</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used at edges of maze as extra cues</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Light Bulbs</td>
			<td>Phillips</td>
			<td>n/a</td>
			<td>100W light bulb, used to during the trials</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Rubber bands</td>
			<td>Sprano Brand</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Size 62, used to keep caps held to plywood</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ultrasonic noisemaker</td>
			<td style="width:127px;">Victor mini PestChaser</td>
			<td>M753SN</td>
			<td>Used as aversive stimuli</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analyzing spatial learning and prosocial behavior in mice using the barnes maze and damsel-in-distress paradigms

Barnes labyrinten er en pålidelig måling af rumlige indlæring og hukommelse, der ikke kræver mad begrænsning eller udsættelse for ekstremt stressende stimuli. Barnes labyrint kan også vurdere andre mus adfærd, såsom generelle motivation til at flygte fra labyrinten platform og sonderende adfærd. Barnes labyrint kan måle, om en genetisk mutation eller miljømæssig variable kan påvirke erhvervelse og fastholdelse af rumlige erindringer, samt give oplysninger om den søgestrategi, ansat af mus. Her bruger vi Barnes labyrint for at opdage en hukommelse underskud i voksen mus efter en enkelt udviklingsmæssige ethanol eksponering begivenhed. Den nyligt beskrevne jomfru i nød paradigme udsætter en mandlig mus til en kvindelig mus fanget i et kammer i feltet åben center i arenaen. Det giver mulighed for musen socialt reagere på den fangne kvindelige og udstille Lis adfærd. Jomfru i nød paradigme kan også bruges til at undersøge mus adfærd i en roman arena og foranstaltning bevægeapparatet aktivitet. Både Barnes labyrint og protokollerne jomfru i nød kræver minimal finansielle investeringer og de fleste aspekter af testene kan konstrueres fra fælles lab forsyninger. Disse fleksible og tilgængelige værktøjer kan også bruges til at registrere adfærdsmæssige ændringer i løbet af udvikling.

Barnes labyrint
For at illustrere, hvordan Barnes labyrint kan bruges, undersøgte vi, om en enkelt tidlig ethanol eksponering forårsaget en forskel i læring i løbet af musen udvikling. C57Bl6/J mus var enten injiceres med en 2,5 g/kg ethanol løsning (n = 8) eller med saltvand (n = 6) to gange, to timer fra hinanden, på postnatal dag 6. Vi trænede dyr på Barnes labyrint i ungdomsårene (P30), der...

Watch this Scientific Journal Video about Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms at JoVE.com

Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms

Analysere rumlige læring og Lis opførsel i mus ved hjælp af Barnes labyrint og jomfru i nød paradigmer

Denne protokol måler fysisk læring og hukommelse ved hjælp af Barnes labyrint. En roman jomfru i nød paradigme bruges til at vurdere bevægeapparatet aktivitet og Lis opførsel i mus.

The Barnes maze is a reliable measure of spatial learning and memory that does not require food restriction or exposure to extremely stressful stimuli. ...

Denne metode kan hjælpe med at besvare centrale spørgsmål i adfærdsmæssige neurovidenskab område om, hvorvidt en genetisk mutation eller miljømæssige variabel kan påvirke social adfærd eller erhvervelse og fastholdelse af spacial erindringer. De største fordele ved disse teknikker er, at begge undersøgelser kan simpelthen konstrueres med minimal økonomisk investering, og at ingen af protokollen kræver, at dyrene oplever ekstreme eller stressende stimuli. Den Damsel i Distress metode kan give indsigt i musen pro-social adfærd, men det kan også bruges som en empati foranstaltning i andre pattedyr model organismer.Før du begynder Barnes Maze Test Procedure, rense alle labyrint komponenter med vand og 70% ethanol. Når komponenterne er tørre, samle labyrinten og tilfældigt tildele hver mus til et mål hul til brug i hele testperioden. Hullerne kan mærkes en til 20 på bunden af labyrinten eller på ydersiden af labyrinten omkredsen, hvor de ikke er synlige inde fra labyrinten.For at starte en træningstest skal du udskifte den tildelte hulskive med en 23 gange 11 centimeter sort boks og bruge elastikker og kroge til at fastgøre boksen til labyrinten. Derefter placere en mus på midten af Barnes Maze under en kop og lad musen til akklimatisere i 30 sekunder. I slutningen af akklimatiseringsperioden skal du begynde videooptagelsen og tænde for den lette og ultralydsstøjsproducent.Løft koppen via en streng mekanisme for at undgå at biasing den oprindelige overskrift af dyret og starte en timer bag en observation gardin. Spor dyrets bevægelser på et stykke papir med et diagram over labyrinten og bruge diagrammet til at analysere musens søgestrategier samt til at bestemme antallet af huller, der blev udforsket i kvadranten overfor målet. Når musen kommer ind i målhullet, skal du dække hullet med et tungt uigennemsigtigt bindemiddel og slukke ultralydsstøjsmaskinen.Hvis musen ikke er kommet ind i målet efter fem minutter, skal dyret ind i målhullet. Lad derefter musen forblive i målboksen i et minut uforstyrret og sørg for at slukke for ultralydsstøjen. Derefter returnere dyret til sit bur.Når alle mus er blevet testet, manuelt gennemgå deres optagelse til at spore den samlede bevægelse af musen for at bestemme antallet af forkerte huller udforsket før og efter målet er fundet, samt antallet af huller fra målet hul til det første hul udforsket og eventuelle bemærkelsesværdige grooming adfærd. For sonderende adfærd Damsel i Distress Testing, placere en lukket og tom stress kammer i midten af en empati arena og begynde at optage med suspenderet kamera. Forsigtigt placere en mandlig mus under en kop i nederste venstre hjørne i arenaen i 30 sekunder.Fjern derefter koppen via en strengmekanisme, og lad musen udforske i 10 minutter, idet du skal sørge for at holde sig ude af synsfeltet under optagelsen. I slutningen af efterforskningsperioden skal du flytte musen fra arenaen ind i et bur i fem minutter og stoppe og gemme optagelsen. For social lydhørhed Damsel i Distress Testing, forsigtigt manuelt begrænse en kvindelig mus og sænke musen ind i en fastholdelsesanordning kammer.Luk den åbne ende af kammeret bag musen, og bekræft, at musen ikke kan vende om. Begynd optagelse med det suspenderede kamera og placer fastholdelseskammeret inde i midten af arenaen. Lad dyret akklimatisere i 10 minutter og pas på at forblive ude af synsfeltet.Derefter overføre den mandlige mus fra bedriften området tilbage i empati arena i 10 sekunder og lad den mandlige mus yderligere fem minutter til at udforske arenaen sørge for at forblive ude af synsfeltet. I slutningen af efterforskningsperioden skal du stoppe og gemme videofilen og returnere begge mus til deres bure. Derefter erstatte majs strøelse og desinfærere både arena og stress kammer med 70% ethanol.Hvis du vil analysere dataene, skal du åbne videofilen i den relevante sporingssoftware og placere et gennemsigtigt ark over skærmen. Skitsere kvadratet af arenaen med en markør og opdele arena pladsen i ni lige store rum. Gennemgå videodata for de første fem minutter af den første sonderende foranstaltning, der registrerer antallet af krydsede rum, den tid, der bruges i arenaens midterroprivningsplads, antallet af grave- og grooming-episoder og det antal gange, musen rørte ved det tomme midterfastholdelseskammer.Gennemgå derefter videodataene for de fem minutter af den sociale reaktionsmål umiddelbart efter, at hannen er genindført i arenaen med den fangede hunner, der registrerer de samme data som for den indledende sonderende foranstaltning, men tilføjer sporing af antallet af gange, den mandlige mus rørte næser med den fangede kvindelige mus. Når Barnes Maze uddannede nyfødte køres som voksne i et enkelt langtidsforsøg, har ethanolinjekterede mus sværere ved at huske, hvor målhullet var placeret end saltvandsinjikerede kontroldyr. Ethanolbehandlede mus også udforske betydeligt flere huller i den modsatte kvadrant fra målet, hvilket indikerer en manglende huske den korrekte generelle spacial placering og bruge en sekventiel hul til hul søgning i en ringformet måde, indtil hullet er fundet.I Damsel in Distress-modellen krydser ældre mus flere firkanter end yngre mus. I nærvær af en fanget kvinde dog mandlige mus i begge aldre bruger mindre tid på at udforske arenaen. Unge mænd bruger mere tid på at grave i løbet af deres tid i arenaen i overværelse af en fanget kvindelig mus, end når alene tyder angst eller pro-social adfærd mod fanget kvinde.Derimod rører hanmus røre ved røret, der indeholder den fangede hunne, og indleder fanget kvindelig kontakt betydeligt hyppigere som voksne end som unge fugle. Mens du forsøger denne procedure, er det vigtigt at huske at holde betingelserne konstante mellem og inden for forsøgene for at sikre, at de miljømæssige variabler ikke forvirre resultaterne af undersøgelsen. Efter den første brug af disse adfærdsmæssige analyser, kan de samme dyr testes igen på forskellige tidspunkter under udviklingen for at besvare spørgsmål om langtidshukommelse og mulige ændringer i social adfærd.

Research

JoVE Journal

Behavior

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Kontekstuelle og spolet frem Frygt Conditioning test med en Video Analyse System i mus

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models

Barnes Maze teststrategier med små og store gnavermodeller

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Anvendelse af Open Field Maze til Mål Lokomotorisk og Angst-lignende opførsel i mus

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 Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Double-H labyrint: En Robust Behavioral Test for Læring og Hukommelse i Gnavere

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Place and Response Learning in the Open-field Tower Maze

Placer og reaktion Læring i Open-feltet Tower Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

Roman objekt anerkendelse Test for undersøgelse af indlæring og hukommelse i mus

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

Vurdering af rumlig hukommelsessvigt i en musemodel af traumatisk hjerneskade ved hjælp af en radial vandløbs labyrint

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

The (Spatial) Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

The Spatial Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

(Fysisk) huskespil: Test forhold mellem rumlige sprog, objekt viden og rumlige kognition

The memory game paradigm is a behavioral procedure to explore the relationship between language, spatial memory, and object knowledge. Using two different ...

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

En adfærdsmæssige analyse for at undersøge rollen af rumlig hukommelse under instinktiv forsvar i mus

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often ...

Paradigms of Lower Extremity Electrical Stimulation Training After Spinal Cord Injury

Paradigmer af nedre ekstremiteter elektrisk Stimulation uddannelse efter rygmarvsskade

Skeletal muscle atrophy, increased adiposity and reduced physical activity are key changes observed after spinal cord injury (SCI) and are associated with ...