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

Nous au Hampden-Sydney College donner reconnaissance et gratitude à Sean Walden, Zach Leitner, Hunter Lee et Anton Kheirani pour leur implication dans les protocoles pour le labyrinthe de Barnes et expériences de la demoiselle en détresse les essais. Nous tenons également à remercier James Foster au Randolph-Macon College pour la construction du labyrinthe de Barnes et le département de biologie de Randolph-Macon College pour un espace de test.

Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées par l’animalier institutionnel et utilisation Comité (IACUC) de Hampden-Sydney College ou Randolph-Macon College (où que certains travaux ont été réalisés auparavant).
1. base logement de souris
<ol><li>Maison des souris dans des cages en plastique avec fond solide et côtés et une couche de literie molle et de matériaux comme le déchiquetage de papier de nidification. Utiliser la literie qui est composée d’épis de maïs...

<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>

Le labyrinthe de Barnes et les expériences de la demoiselle en détresse sont des moyens peu coûteux, rapides et relativement faciles d’évaluer l’apprentissage spatial, l’activité locomotrice et comportement prosocial chez la souris. D’autres avantages incluent l’absence de facteurs d’agression manifestes, douleur ou restriction alimentaire pour l’animal. Comme la plupart des paradigmes d’apprentissage/mémoire, un inconvénient du labyrinthe Barnes est le nombre d’essais requis pour les animaux à ...

Ce protocole vise à mesurer l’apprentissage spatial et la mémoire chez les souris en utilisant le labyrinthe Barnes ainsi que la sensibilité sociale et la locomotion en utilisant le paradigme de la demoiselle en détresse. Couramment utilisé des tests d’apprentissage et la mémoire spatiales pour rongeurs incluent le labyrinthe de bras radial, qui mesure la capacité de la souris pour trouver de la nourriture cachée dans un des bras d’un appareil à rayons multiples, et le labyrinthe d’eau Morris, qui met une souris dans une grande cuve ou flaque d’eau et évalue le temps nécessaire pour trouver une plate-forme cachée sous l’eau. En règle générale, la formation pour ces paradigmes s’étend sur multiples essais et permet la mesure des deux taux d’acquisition et de rétention grâce à court terme et des essais de mémoire à long terme de l’apprentissage.
Bien que le labyrinthe radial-bras et le labyrinthe aquatique Morris sont des moyens fiables pour tester la mémoire chez les rongeurs, elles présentent des complications pour certains chercheurs. Les deux labyrinthes utilisent privation ou forts stimulus aversif comme renfort1. Le labyrinthe de bras radial utilise la privation de nourriture pour s’assurer que les rongeurs sont bien motivés pour trouver une récompense alimentaire. Dans le labyrinthe de l’eau de Morris, les effets du stress induit par une nage forcée peuvent modifier les résultats dans la souris2.
Le labyrinthe de Barnes est une tâche de la conscience spatiale alternative qui nécessite des rongeurs apprendre la position d’un trou afin d’échapper à la surface du labyrinthe lumineux et ouverts3. Faible stimulation aversive (lumineux ou sonore) est ensuite appliquée pour augmenter la probabilité que les souris seront échappera de la plate-forme. Le labyrinthe de Barnes n’exige pas la privation de nourriture, donc la quantité de préparation animaux est moindre que dans le dédale de bras radial. Il peut être utilisé sans conflit par les chercheurs qui étudient les comportements ou les molécules associées à la manger, régulation hormonale ou voies hypothalamiques.
Le labyrinthe de Barnes a également des avantages sur le labyrinthe de l’eau de Morris. C’est moins stressant que le labyrinthe d’eau Morris, entraînant des concentrations moins élevées de corticostérone souris4. En outre, il est beaucoup plus simple à monter et nécessite un espace moins consacré pendant la procédure test et le stockage.
L’essai de la demoiselle en détresse est une simple expérience de deux parties qui peut évaluer l’activité locomotrice suivie de comportement prosocial. Le dosage de la demoiselle en détresse est conçu pour évaluer les comportements exploratoires et sensibilité sociale d’un rongeur male en réponse à un rongeur femelle piégé. Une méthode couramment utilisée pour évaluer la sociabilité (ainsi que la préférence pour la nouveauté sociale) est l’utilisation du test de sociabilité de trois compartiments de Crawley, qui évalue le libre choix d’une souris de passer du temps près ou loin des autres souris5.
Similaire au test de sociabilité de trois compartiments de Crawley, l’essai de demoiselle en détresse mesure également libre choix concernant la façon de passer du temps en présence d’une autre souris, mais il fournit également des mesures pour les aspects plus profondes du fonctionnement social : 1) dans le Demoiselle en détresse test, la souris femelle piégée se tient au centre d’un champ ouvert, donc aversion potentiels du mâle dans un champ est piquée contre son lecteur à explorer ou enquêter sur une femme en détresse conspécifique socialement. 2) le modèle de la demoiselle en détresse fournit également un moyen d’évaluer le comportement prosocial et empathique en réponse à la souris piégée, ce qui n’a pas été explorée fréquemment chez les souris.
L’empathie animale est certainement observables et mesurables, bien que pas beaucoup de paradigmes existent à cet effet. Par exemple, chez le rat, un compagnon de cage piégés peut induire un état de motivation prosocial, où les rats travailleront pour libérer l’animal pris au piège. En fait, des rats choisira aider l’animal pris au piège, même avant d’ouvrir un conteneur similaire contenant une collation au chocolat, puis accéder au chocolat et partagez-la avec le rat nouvellement libéré6.
Mesures de l’empathie chez les souris comportent généralement le fait d’infliger de la douleur ; en effet, les souris qui regardent les autres souris de douleur sont plus sensibles à la douleur se7,8. Stress de contrainte est un phénomène caractérisé chez les rongeurs et s’accompagne de choc afin d’examiner les réactions de stress, comme une mesure de l’empathie chez les souris9,10.
Il y a des considérations éthiques associées à la douleur induite ou choc, donc stress induisant des solutions de rechange sont nécessaires. Nous avons développé le paradigme de la demoiselle en détresse comme une mesure du comportement empathique en l’absence de douleur ou de traitement de choc. Les souris piégées dans notre protocole de demoiselle en détresse montrent des signes évidents de détresse après seulement quelques instants, comme on ne peut faire demi-tour dans le petit récipient, et pourtant ils sont sain et saufs, tout en offrant aux autres souris répondre à leur détresse.
Pour commencer l’évaluation de la demoiselle en détresse, une souris mâle est placée dans une grande arène roman contenant un petit cylindre central vide. Les comportements exploratoires sont enregistrées pendant plusieurs minutes, y compris combien de sections de l’arène est croisés et combien de temps est passé dans la zone centrale ouverte. Cette méthode fournit un moyen rapide et facile d’exclure déficits locomoteurs comme un facteur de confusion potentielle dans une situation d’apprentissage nécessitant un mouvement coordonné pour la réussite. Il fournit également une mesure élémentaire de combien l’aversion pour le plein champ centre est présente. Ces deux mesures pourraient influencer la performance de labyrinthe de Barnes.
Après l’exploration initiale, le mâle est retiré de l’arène et une souris femelle est placée dans un cylindre fermé, petit clair central (similaire à celle utilisée pour recueillir le sang des souris). Ensuite, la souris mâle originale est réintroduite dans l’arène et comportement exploratoire est à nouveau marqué. Le paradigme de la demoiselle en détresse évalue si une souris est intéressée par une interaction sociale basée sur les changements dans les comportements lorsqu’une femme piégée est présente (marqué par le temps consacré à la place du centre et le nombre d’épisodes de creuser) et si le la souris présente un comportement prosocial vers la femelle piégé (marqué par la quantité d’enquêtes de cylindre et événements contact avec la femelle piégée). Le dosage de la demoiselle en détresse peut être utilisé pour mesurer une propension à la nouveauté sociale (similaire au test de sociabilité de trois compartiments de Crawley) selon si les chercheurs piéger une souris familière ou roman.
Ensemble, le labyrinthe de Barnes et expériences de la demoiselle en détresse permettent l’évaluation exacte des souris capacités d’apprentissage et de la sensibilité sociale en l’absence de stimuli extrêmement stressants. Comme avec tous les tests comportementaux, ces expériences doivent être effectuées avec une grande sensibilité envers l’expérience animale, réduisant au minimum l’inconfort ressenti par l’animal.
Comme la plupart des labyrinthes, des différences dans l’activité locomotrice peuvent influencer la performance sur le labyrinthe de Barnes, donc les chercheurs devraient aussi évaluer l’activité locomotrice, surtout lorsque vous utilisez le labyrinthe Barnes pour évaluer l’apprentissage chez les souris porteuses de mutations qui peuvent altérer le mouvement (telles que ceux trouvés dans des modèles murins de la maladie de Huntington, ou ceux exposés à des toxines qui peuvent provoquer de l’hyperactivité ou retarder le mouvement, comme l’éthanol). En outre, labyrinthe et chambre les surfaces doivent être soigneusement nettoyés et literie changée entre chaque animal afin d’éviter le cue de parfum confond.
Ce qui est important, tous les matériaux peuvent être fabriqués sur place avec peu d’investissement financier et le faible encombrement physique de ces tests signifie que ces expériences peuvent être répliqués dans presque tous les milieux, ce qui permet une grande flexibilité. Ce type d’accessibilité permet de bonne science devant être célébré dans les petits établissements disposant de ressources limitées ou dans des situations où les données pilotes doivent percevoir rapidement en l’absence d’un soutien substantiel.

<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

Le labyrinthe de Barnes est une mesure fiable de l’apprentissage spatial et de la mémoire qui ne nécessite pas de restriction alimentaire ou l’exposition à des stimuli extrêmement stressants. Le labyrinthe de Barnes peut également évaluer les autres comportements de souris, tels que de la motivation générale à s’échapper de la plate-forme du labyrinthe et le comportement exploratoire. Le labyrinthe de Barnes peut mesurer si une mutation génétique ou la variable d’environnement peut influer l’acquisition et la rétention de la mémoire spatiale, ainsi que fournir des informations sur la stratégie de recherche utilisée par les souris. Ici, nous utilisons le labyrinthe Barnes pour détecter un déficit de mémoire chez les souris adultes suite à un événement d’exposition unique éthanol du développement. Le paradigme de la demoiselle en détresse nouvellement décrit expose une souris mâle dans une souris femelle, pris au piège dans une chambre dans le champ ouvrir de la centre de l’arène. Il offre la possibilité pour la souris socialement, répondre à la femelle piégée et présenter un comportement prosocial. Le paradigme de la demoiselle en détresse peut également être utilisé pour examiner le comportement de la souris dans une nouvelle arène et mesure l’activité locomotrice. Fois le labyrinthe de Barnes et les protocoles de la demoiselle en détresse nécessitent peu d’investissement financier et la plupart des aspects des essais peuvent être construits de fournitures de laboratoire commun. Ces outils flexibles et accessibles peuvent également servir à détecter les changements de comportement au cours du développement.

Le labyrinthe de Barnes
Pour illustrer comment le labyrinthe Barnes peut être utilisé, nous avons examiné si une seule exposition au début de l’éthanol a provoqué une différence dans l’apprentissage au cours du développement chez la souris. Des souris C57Bl6/J ont été soit injectés avec une solution d’éthanol 2,5 g/kg (n = 8) ou avec une solution saline (n = 6) deux fois, deux heures d...

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

Analysant l’apprentissage Spatial et comportement Prosocial chez la souris à l’aide de la Maze de Barnes et paradigmes de la demoiselle en détresse

Ce protocole mesure spatiale d’apprentissage et de mémoire à l’aide du labyrinthe de Barnes. Un nouveau paradigme de demoiselle en détresse sert à évaluer l’activité locomotrice et comportement prosocial chez la souris.

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

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine des neurosciences comportementales quant à savoir si une mutation génétique ou une variable environnementale peut avoir un impact sur les comportements sociaux ou l’acquisition et la rétention de souvenirs spacial. Les principaux avantages de ces techniques sont que les deux études peuvent être simplement construites avec un investissement financier minimal et qu’aucun des deux protocoles n’oblige les animaux à éprouver des stimuli extrêmes ou stressants. La méthode Demoiselle en détresse peut donner un aperçu des comportements pro-sociaux des souris, mais elle peut aussi être utilisée comme mesure d’empathie chez d’autres organismes modèles mammifères.Avant de commencer la procédure d’essai barnes maze, nettoyer tous les composants du labyrinthe avec de l’eau et 70% d’éthanol. Lorsque les composants sont secs, assemblez le labyrinthe et assignez chaque souris au hasard à un trou cible à utiliser tout au long de la période d’essai. Les trous peuvent être étiquetés un à 20 sur le fond du labyrinthe ou à l’extérieur du périmètre du labyrinthe où ils ne sont pas visibles de l’intérieur du labyrinthe.Pour commencer un test d’entraînement, remplacez le disque de trou assigné par une boîte noire de 23 par 11 centimètres et utilisez des élastiques et des crochets pour fixer fermement la boîte au labyrinthe. Ensuite, placez une souris au centre du labyrinthe Barnes sous une tasse et laissez la souris s’acclimater pendant 30 secondes. À la fin de la période d’acclimation, commencer l’enregistrement vidéo et allumer le fabricant de bruit léger et ultrasonique.Soulevez la tasse à l’aide d’un mécanisme de corde pour éviter de biaiser le cap initial de l’animal et démarrez une mise à jour derrière un rideau d’observation. Suivez les mouvements de l’animal sur un morceau de papier à l’aide d’un diagramme du labyrinthe et utilisez le diagramme pour analyser les stratégies de recherche de la souris ainsi que pour déterminer le nombre de trous qui ont été explorés dans le quadrant en face de la cible. Lorsque la souris entre dans le trou cible, couvrez le trou d’un liant opaque lourd et éteignez le générateur de bruit ultrasonique.Si la souris n’est pas entrée dans la cible après cinq minutes, corral l’animal dans le trou cible. Ensuite, laissez la souris rester dans la boîte cible pendant une minute intacte, en s’assurant d’éteindre le bruit ultrasonique. Ensuite, retournez l’animal dans sa cage.Lorsque toutes les souris ont été testées, examinez manuellement leur enregistrement pour suivre le mouvement global de la souris afin de déterminer le nombre de trous incorrects explorés avant et après la présence de la cible, ainsi que le nombre de trous du trou cible au premier trou exploré et tout comportement de toilettage notable. Pour le comportement exploratoire Damsel en test de détresse, placez une chambre de stress fermée et vide au centre d’une arène d’empathie et commencez à enregistrer avec la caméra suspendue. Placez doucement une souris mâle sous une tasse dans le coin inférieur gauche de l’arène pendant 30 secondes.Ensuite, retirez la tasse via un mécanisme de chaîne et laissez la souris explorer pendant 10 minutes en prenant soin de rester hors du champ de vision pendant l’enregistrement. À la fin de la période d’exploration, déplacez la souris de l’arène dans une cage de détention pendant cinq minutes et arrêtez-vous et enregistrez l’enregistrement. Pour la réactivité sociale Demoiselle dans les tests de détresse, retenez doucement manuellement une souris femelle et abaissez la souris dans une chambre de retenue.Fermez l’extrémité ouverte de la chambre derrière la souris et confirmez que la souris est incapable de faire demi-tour. Commencez à enregistrer avec la caméra suspendue et placez la chambre de retenue à l’intérieur au centre de l’arène. Laissez l’animal s’acclimater pendant 10 minutes en prenant soin de rester hors du champ de vision.Ensuite, transférez la souris mâle de la zone de fixation dans l’arène de l’empathie pendant 10 secondes et laissez à la souris mâle cinq minutes supplémentaires pour explorer l’arène en prenant soin de rester hors du champ de vision. À la fin de la période d’exploration, arrêtez-vous et enregistrez le fichier vidéo et retournez les deux souris dans leurs cages. Ensuite, remplacez la literie de maïs et assainir l’aréna et la chambre de stress par 70 % d’éthanol.Pour analyser les données, ouvrez le fichier vidéo dans le logiciel de suivi approprié et placez une feuille transparente sur l’écran. Décrivent le carré de l’arène avec un marqueur et divisez le carré de l’arène en neuf compartiments égaux. Passez en revue les données vidéo pendant les cinq premières minutes de la mesure exploratoire initiale enregistrant le nombre de compartiments traversés, le temps passé dans la place centrale de l’arène, le nombre d’épisodes de creusement et de toilettage, et le nombre de fois où la souris a touché la chambre de retenue centrale vide.Ensuite, passez en revue les données vidéo pendant les cinq minutes de la mesure de réactivité sociale immédiatement après que le mâle est réintroduit dans l’arène avec la femelle piégée enregistrant les mêmes données que pour la mesure exploratoire initiale, mais en ajoutant le suivi du nombre de fois que la souris mâle a touché le nez avec la souris femelle piégée. Lorsque les nouveau-nés formés par Barnes Maze sont exécutés à l’âge adulte dans le cadre d’un seul essai à long terme, les souris injectées à l’éthanol ont plus de difficulté à se rappeler où se trouvait le trou cible que les animaux témoins injectés salins. Les souris traitées à l’éthanol explorent également beaucoup plus de trous dans le quadrant opposé de la cible, ce qui indique qu’elles ne se souviennent pas de l’emplacement spacial général correct et utilisent un trou séquentiel pour trouer la recherche de façon en forme d’anneau jusqu’à ce que le trou soit trouvé.Dans le modèle Damsel in Distress, les souris plus âgées traversent plus de carrés que les souris plus jeunes. En présence d’une femelle piégée cependant, les souris mâles des deux âges passent moins de temps à explorer l’arène. Les mâles juvéniles passent plus de temps à creuser pendant leur temps dans l’arène en présence d’une souris femelle piégée que lorsqu’ils sont seuls à suggérer de l’anxiété ou un comportement pro-social envers la femelle piégée.En revanche, les souris mâles touchent le tube contenant la femelle piégée et initient le contact femelle emprisonné beaucoup plus fréquemment à l’âge adulte qu’en tant que juvéniles. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler de maintenir les conditions constantes entre et à l’intérieur des essais pour s’assurer que les variables environnementales ne confondent pas les résultats de l’étude. Après l’utilisation initiale de ces analyses comportementales, les mêmes animaux peuvent être retestés à différents moments au cours du développement pour répondre à des questions sur la mémoire à long terme et les changements possibles dans les comportements sociaux.

Research

JoVE Journal

Behavior

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Contextuelles et Cued conditionnement de la peur de test en utilisant un système d&#39;analyse de la vidéo chez des souris

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 ...

Recherche

Sciences du comportement

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