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

אנו במכללת. סידני האמפדן נותנים אישור והערכה שון וולדן, זאק לייטנר, צייד לי של אנטון Kheirani על מעורבותם בבדיקות הפרוטוקולים עבור בארנס מבוך וניסויים עלמה במצוקה. כן נרצה להודות ג'יימס פוסטר-מכללת רנדולף-מייקון לבנייה של המבוך בארנס, רנדולף-מייקון במכללה המחלקה של הביולוגיה למתן בדיקות שטח.

כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ועל שימוש הוועדה (IACUC) של המכללה האמפדן סידני או מכללת רנדולף-מייקון (איפה עבודה בעבר בוצעה).
1. יסוד לדיור של עכברים
<ol><li>בית העכברים בכלובים פלסטיק עם ישבנים מוצקים של הצדדים, שכבה של מצעים רכים וקינון חומר כגון לגר?...

<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>

המבוך בארנס המחפשים לשלב בין טיפול אלטרנטיבי ונוחות יחסית קלה, מהירה וזולה דרכים להערכת למידה מרחבית, פעילות גינקולוגיות, והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים הניסויים עלמה במצוקה. יתרונות נוספים כוללים העדר לחצים עבירה, כאב או הגבלת מזון לבעל החיים. כמו רוב פרדיגמות למידה/זיכרון, חיסרון של המבו...

המטרה של פרוטוקול זה נועד למדוד המרחבי בלמידה ובזיכרון בעכברים באמצעות מבוך בארנס, כמו גם התגובה החברתית ומכניקה באמצעות הפרדיגמה עלמה במצוקה. נפוץ מרחבי למידה וזיכרון בדיקות עבור מכרסמים כוללים את המבוך זרוע רדיאלית, אשר מודד את היכולת של עכבר למצוא סמויות למזון ביד אחת של מנגנון מולטי-spoked, מבוך מים מוריס, שממקם עכבר גדול או בריכת מים, מעריך כמה זמן לוקח למצוא פלטפורמה מוסתר מתחת למים. בדרך כלל, אימונים אלו פרדיגמות משתרע על פני מספר ניסויים ומאפשרת מדידת שניהם למידה רכישה המחירים ושמירה דרך לטווח קצר וניסויים זיכרון לטווח ארוך.
למרות רדיאלי מסעדים מבוך של מבוך המים מוריס דרכים אמין לבדוק זיכרון מכרסמים, הם מציגים סיבוכים יש חוקרים. שני מבוכי להשתמש קיפוח או גירויים aversive חזק כמו חיזוק1. מבוך זרוע רדיאלית משתמש מניעת מזון כדי להבטיח כי מכרסמים מוטיבציה למצוא גמול מזון. במבוך המים מוריס, ההשפעות של הלחץ הנגרם על ידי שחייה בכפייה עשוי לשנות תוצאות עכברים2.
המבוך בארנס הוא משימה אלטרנטיבית סדנאות והרצאות הדורשת מכרסמים ללמוד את המיקום של חור כדי לברוח מבוך בהיר, פתוח משטח3. גירוי aversive חלש (אור או קול) מוחל אז כדי להגדיל את הסבירות עכברים ימלט מן הרציף. המבוך בארנס לא דורשת מניעת מזון, אז הסכום של הכנת בעלי חיים הוא פחות מבוך זרוע רדיאלית. זה יכול לשמש ללא התנגשות על-ידי החוקרים לחקור התנהגויות או מולקולות הקשורים אכילה, ויסות הורמונלי או מסלולים ההיפותלמוס.
המבוך בארנס יש גם יתרונות על פני מבוך המים מוריס. . זה פחות מלחיצה המבוך המים מוריס, גורם רמות גבוהות פחות של corticosterone עכברים4. בנוסף, זה הרבה יותר פשוט להרכיב ודורש שטח ייעודי פחות במהלך הליך בדיקה, אחסון.
עלמה במצוקה וזמינותו היא בניסוי שני חלקים פשוט זה יכול להעריך פעילות גינקולוגיות ואחריו התנהגות פרוסוציאלית. עלמה במצוקה וזמינותו נועד להעריך התנהגויות גישוש ואת ההיענות החברתית של מכרסם זכר בתגובה מכרסם הנשי כלואה. שיטה הנפוצה להערכת גדושה (כמו גם העדפה לחדשנות חברתית) הוא השימוש של הבדיקה 3-הקאמרית גדושה של קראולי, הבודק את הבחירה החופשית של עכבר לבלות קרוב או רחוק אחרים עכברים5.
בדומה הבדיקה 3-הקאמרית גדושה של קראולי, וזמינותו עלמה במצוקה גם מודד הבחירה החופשית לגבי איך לבלות בנוכחות אחר העכבר, אבל הוא מספק גם מידות עבור היבטים עמוקים יותר של תפקוד חברתי: 1), עלמה במצוקה assay, העכבר הנשי לכוד מתקיים במרכז שדה פתוח, אז סלידה פוטנציאלי של הזכר שדה פתוח הוא מגולענים נגד את הכונן שלו מבחינה חברתית לחקור או לחקור אישה במצוקה conspecific. 2) דגם עלמה במצוקה מספק גם דרך להערכת התנהגות פרוסוציאלית אמפתי בתגובה העכבר לכוד, אשר לא היה לעתים קרובות חקר בעכברים.
אמפתיה בבעלי חיים הוא בהחלט הנצפה וניתנת למדידה, אבל לא הרבה פרדיגמות קיימות למטרה זו. לדוגמה, אצל חולדות, זוג הלכודים בכלוב יכול לגרום למצב של מוטיבציה פרוסוציאלית, איפה חולדות יפעלו כדי לשחרר את החיה לכודה. למעשה, חולדות בוחר לעזור החיה לכודה אפילו לפני פתיחת מיכל דומה המכיל חטיף שוקולד, ואז לגשת השוקולד ולשתף אותו עם עכברוש עתה פריד6.
מדדים של אמפתיה בעכברים כרוך בדרך כלל על גרימת כאב; אכן, עכברים, לצפות אחרים עכברים מכאבים רגישים יותר לכאב עצמם7,8. מתח איפוק הוא תופעה מאופיין מכרסמים, יש כבר בשילוב עם הלם כדי לבחון תגובות הלחץ, כאמצעי אחד האמפתיה עכברים9,10.
ישנם שיקולים אתיים המשויכות כאב מושרה או הלם, כך חלופות בתדר מתח נדרשים. פיתחנו את הפרדיגמה עלמה במצוקה כאמצעי של התנהגות אמפתי בהיעדרו של כאבים או טיפול בהלם. העכברים לכוד בתוך פרוטוקול עלמה במצוקה שלנו מראים סימנים עבירה של מצוקה לאחר מספר רגעים בלבד כפי שהם לא מסוגלים להסתובב בתוך המיכל קטנה, ובכל זאת הם לא נפגע תוך מתן הזדמנות עבור עכברים אחרים להגיב על המצוקה שלהם.
כדי להתחיל את ההערכה עלמה במצוקה, עכבר זכר מונחת בזירה רומן גדול המכיל גליל מרכזי ריק קטן. התנהגויות גישוש נרשמים למשך מספר דקות, כולל כמה חלקים בזירה נרשמו כמה זמן שהית ברחבה המרכזית. שיטה זו מספקת דרך מהירה וקלה כדי לשלול גירעונות גינקולוגיות בתור confounder פוטנציאלי במצב למידה הדורש תנועה מתואמת על סיומו המוצלח. הוא גם מספק מידה בסיסיות של כמה סלידה מרכז המגרש קיים. בשני אמצעים יכול להשפיע על ביצועי מבוך בארנס.
בעקבות חקר הראשונית, הזכר מוסר מן הזירה, עכבר הנשי נמצא במחלקה סגור, קטן ברור המרכזית גליל (דומה לזה המשמש לאיסוף דם של עכברים). לאחר מכן, מופיעה שוב את העכבר הזכר המקורי אל תוך הזירה, התנהגות גישוש הוא הבקיע שוב. הפרדיגמה עלמה במצוקה מעריך אם עכבר הוא מעוניין אינטראקציה חברתית המבוססת על שינויים בדפוסי התנהגות כאשר אישה לכודה קיים (שבוים על ידי time ב מרכז הריבוע ומספר פרקים לחפור), ולבדוק אם העכבר תערוכות התנהגות פרוסוציאלית כלפי הנקבה לכודה (שבוים על ידי כמות גליל חקירות ואירועים קשר עם הנקבה לכוד). עלמה במצוקה וזמינותו ניתן למדוד נטייה לחדשנות חברתית (בדומה למבחן חברותיות שלוש-הקאמרית של קראולי) בהתאם אם חוקרים מלכודת עכבר מוכר או רומן.
יחד, מבוך בארנס וניסויים עלמה במצוקה לאפשר הערכה מדויקת של העכבר תגובתיות חברתיות ויכולות למידה בהעדר גירויים מלחיץ מאוד. כמו עם כל מבחני התנהגות, ניסויים אלה צריכה להתבצע ברגישות רבה לקראת החוויה בעלי חיים, למזער את אי הנוחות מנוסים על ידי החיה.
כמו רוב מבוכים, הבדלים בפעילות גינקולוגיות עשויים להשפיע את הביצועים על המבוך בארנס, אז החוקרים צריכים גם להעריך את פעילות גינקולוגיות, במיוחד בעת שימוש המבוך בארנס להערכת למידה אצל עכברים עם מוטציות עשוי לפגום תנועה (כגון אלה שנמצאו במודלים של העכבר מחלת הנטינגטון, או אלו שנחשפו רעלנים עלולה לגרום היפראקטיביות או מפגר התנועה, כגון אתנול). בנוסף, מבוך משטחים קאמרית שצריך לנקות ביסודיות, מצעים שונה בין כל בעל חיים כדי להימנע cue הריח מבלבל.
חשוב, יכול להיות מפוברק כל החומרים באתר עם השקעה פיננסית מינימלית, טביעת רגל פיזי קטן של מבחני אלה אומר כי ניסויים אלה ניתן לשכפל כמעט בכל סביבה, המאפשרות גמישות רבה. סוג זה של נגישות מאפשרת מדע טוב שיש לבצע במוסדות קטנים יותר עם משאבים מוגבלים או במצבים איפה הטייס הנתונים צריך להיות שנאספו במהירות בהיעדר תמיכה ניכרת.

<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

המבוך בארנס הוא מדד אמין של מרחבי למידה וזיכרון שאינה דורשת הגבלת מזון או חשיפה לגירויים מלחיצים ביותר. המבוך בארנס יכול גם להעריך התנהגויות העכבר אחרות, כגון מוטיבציה כדי להימלט מן המבוך פלטפורמה לניתוח התנהגות. המבוך בארנס יכול למדוד אם מוטציה גנטית או משתנה סביבתי יכול להשפיע על רכישה ומכירה השמירה של זיכרונות המרחבי, כמו גם לספק מידע אודות האסטרטגיה חיפוש מועסק על ידי העכברים. כאן אנו משתמשים המבוך בארנס כדי לזהות גרעון הזיכרון בעכברים מבוגרים בעקבות אירוע חשיפה אתנול התפתחותית יחיד. הפרדיגמה עלמה במצוקה שתואר לאחרונה חושף עכבר זכר נקבה לעכבר לכוד בתוך חדר בשטח הפתוח ' מרכז ' ארנה. הוא מספק הזדמנות עבור העכבר חברתית להגיב הנקבה לכוד, שהפגינו התנהגות פרוסוציאלית. הפרדיגמה עלמה במצוקה יכול לשמש גם כדי לבחון התנהגות העכבר בפעילות הרומן ארנה ולמדוד גינקולוגיות. המבוך בארנס והן את הפרוטוקולים עלמה במצוקה לדרוש השקעה פיננסית מינימלית, רוב ההיבטים של הבדיקות ניתן לבנות מהאספקה מעבדה נפוץ. כלים אלה גמישים ונגישים יכולים לשמש גם כדי לזהות שינויים התנהגותיים במהלך הפיתוח.

המבוך בארנס
כדי להדגים כיצד ניתן להשתמש המבוך בארנס, חקרנו אם החשיפה אתנול מוקדם יחיד גרם לשינוי בלמידה במהלך פיתוח העכבר. C57Bl6/J עכברים הוזרק גם פתרון אתנול 2.5 g/kg (n = 8) או עם תמיסת מלח (n = 6) אחד מהשני, כמחנכת ביום 6 פעמיים, שעתיים....

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

ניתוח מרחבי למידה והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים באמצעות בארנס מבוך פרדיגמות עלמה במצוקה

פרוטוקול זה מודד מרחבי למידה וזיכרון באמצעות המבוך בארנס. פרדיגמה עלמה במצוקה הרומן משמשת להערכת פעילות גינקולוגיות והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים.

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

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום מדעי המוח ההתנהגותיים על האם מוטציה גנטית או משתנה סביבתי יכולים להשפיע על התנהגויות חברתיות או רכישה ושמירה של זיכרונות ספאתיים. היתרונות העיקריים של טכניקות אלה הם כי שני המחקרים יכולים להיבנות פשוט עם השקעה כספית מינימלית, כי אף פרוטוקול לא דורש את בעלי החיים לחוות גירויים קיצוניים או מלחיצים. שיטת Damsel in Distress יכולה לספק תובנה על התנהגויות עכבר פרו-חברתיות, אך היא יכולה לשמש גם כאמצעי אמפתיה באורגניזמים אחרים של מודל היונקים.לפני תחילת הליך בדיקת מבוך בארנס, לנקות את כל רכיבי המבוך עם מים 70% אתנול. כאשר הרכיבים יבשים, להרכיב את המבוך באופן אקראי להקצות כל עכבר לחור היעד להשתמש לאורך כל תקופת הבדיקה. החורים יכולים להיות מסומנים אחד עד 20 על החלק התחתון של המבוך או בצד החיצוני של היקף המבוך שבו הם אינם גלויים מתוך המבוך.כדי להתחיל במבחן אימונים, החלף את דיסק החור שהוקצה בקופסה שחורה של 23 על 11 ס"מ ולהשתמש בגומיות וווים כדי לחבר בחוזקה את התיבה למבוך. לאחר מכן, מניחים עכבר על מרכז מבוך בארנס מתחת לגביע ומאפשרים לעכבר להתאקלם במשך 30 שניות. בסוף תקופת ההתאקלמות, להתחיל את הקלטת וידאו ולהדליק את יצרנית רעש אור קולי.הרם את ה באמצעות מנגנון מחרוזת כדי למנוע הטיה הכותרת הראשונית של החיה ולהתחיל שעון אוויר מאחורי וילון תצפית. עקוב אחר תנועות החיה על פיסת נייר עם תרשים של המבוך ולהשתמש בתרשים כדי לנתח את אסטרטגיות החיפוש של העכבר, כמו גם כדי לקבוע את מספר החורים שנחקרו ברביע מול היעד. כאשר העכבר נכנס לחור היעד, לכסות את החור עם קלסר אטום כבד ולכבות את יצרנית הרעש הקולי.אם העכבר לא נכנס למטרה לאחר חמש דקות, לכלוא את החיה לתוך חור היעד. לאחר מכן, לאפשר לעכבר להישאר בתיבת היעד במשך דקה אחת באין מפריע, הקפד לכבות את הרעש הקולי. לאחר מכן, להחזיר את החיה לכלוב שלה.כאשר כל העכברים נבדקו, סקור ידנית את ההקלטה שלהם כדי לעקוב אחר התנועה הכוללת של העכבר כדי לקבוע את מספר החורים השגויים שנחקרו לפני ואחרי שהמטרה נמצאה, כמו גם את מספר החורים מחור המטרה לחור הראשון שנחקר וכל התנהגות טיפוח בולטת. להתנהגות חקרנית עלמה בבדיקות מצוקה, מניחים תא לחץ סגור וריק במרכז זירת אמפתיה ומתחילים להקליט עם המצלמה התלויה. מניחים בעדינות עכבר זכר מתחת לגביע בפינה השמאלית התחתונה בזירה למשך 30 שניות.לאחר מכן, להסיר את ה באמצעות מנגנון מחרוזת ולאפשר לעכבר לחקור במשך 10 דקות דואג להישאר מחוץ לשדה הנוף במהלך ההקלטה. בתום תקופת החיפושים, הזיזו את העכבר מהזירה לכלוב מעצר למשך חמש דקות ועצרו והחזיקו את ההקלטה. לקבלת היענות חברתית עלמה בבדיקות מצוקה, בעדינות לרסן את העכבר הנשי ולהוריד את העכבר לתוך תא איפוק.סגור את הקצה הפתוח של התא שמאחורי העכבר ואשר שהעכבר אינו מסוגל להסתובב. התחילו להקליט עם המצלמה התלויה והצבו את תא הריסון בפנים במרכז הזירה. אפשרו לחיה להתאקלם במשך 10 דקות ולדאוג להישאר מחוץ לתחום הנוף.לאחר מכן, להעביר את העכבר הגברי מאזור ההחזקה בחזרה לזירת האמפתיה במשך 10 שניות ולאפשר לעכבר הגברי חמש דקות נוספות לחקור את הזירה דואג להישאר מחוץ לשדה המבט. בתום תקופת המחקר, עצרו והחסכו את קובץ הווידאו והחזירו את שני העכברים לכלובים שלהם. לאחר מכן, החלף את מצעי התירס וחטא הן את הזירה והן את תא הלחץ עם 70% אתנול.כדי לנתח את הנתונים, פתח את קובץ הווידאו בתוכנת המעקב המתאימה והצב גיליון שקוף על המסך. מתארים את ריבוע הזירה עם סמן ומחלקים את ריבוע הזירה לתשעה תאים שווים. סקור את נתוני הוידאו במשך חמש הדקות הראשונות של מדד החקר הראשוני המתעד את מספר התאים שנחצו, את הזמן שבילה בכיכר המרכזית של הזירה, את מספר פרקי החפירה והטיפוח, ואת מספר הפעמים שהעכבר נגע בתא הריסון המרכזי הריק.לאחר מכן, סקור את נתוני הווידאו במשך חמש דקות של מדד ההיענות החברתית מיד לאחר שהזכר הוחזר לזירה כאשר הנקבה הלכודה מתעדת את אותם נתונים כמו למדד הבדיקה הראשוני, אך מוסיפה מעקב אחר מספר הפעמים שהעכבר הזכר נגע באף עם העכבר הנשי הלכוד. כאשר בארנס מבוך מאומן neonates מנוהלים כמבוגרים במשפט אחד לטווח ארוך, העכברים מוזרק אתנול מתקשים לזכור איפה חור היעד היה ממוקם מאשר חיות בקרה מוזרק מלוחים. עכברים שטופלו באתנול גם חוקרים באופן משמעותי יותר חורים ברביע הנגדי מהמטרה, מה שמצביע על כישלון לזכור את המיקום הכללי הנכון ולהשתמש בחור רציף כדי לחור חיפוש בצורה בצורת טבעת עד החור נמצא.במודל עלמה במצוקה, עכברים מבוגרים חוצים יותר ריבועים מעכברים צעירים יותר. בנוכחות נקבה לכודה עם זאת, עכברים זכרים משני הגילאים מבלים פחות זמן לחקור את הזירה. זכרים צעירים מבלים יותר זמן בחפירה במהלך שהותם בזירה בנוכחות עכבר נקבה לכודה מאשר כאשר הם לבדם מרמזים על חרדה או התנהגות פרו-חברתית כלפי הנקבה הלכודה.לעומת זאת, עכברים זכרים נוגעים בצינור המכיל את הנקבה הלכודה ויוזם מגע נשי לכוד בתדירות גבוהה יותר באופן משמעותי כמבוגרים מאשר כקטינים. בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לשמור על התנאים קבועים בין הניסויים ובתוך הניסויים כדי להבטיח כי המשתנים הסביבתיים לא לבלבל את תוצאות המחקר. לאחר השימוש הראשוני בבדיקה התנהגותית זו, ניתן יהיה לבצע בדיקה חוזרת של אותם בעלי חיים בנקודות זמן שונות במהלך הפיתוח כדי לענות על שאלות על זיכרון לטווח ארוך ושינויים אפשריים בהתנהגויות חברתיות.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

אוויר מבחן הקשר ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו בעכברים

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

בארנס מבוך אסטרטגיות בדיקה עם קטן ומודלים מכרסמים גדולים

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

שימוש בשדה הפתוח המבוך כדי למדוד התנהגות כמו חרדה של תנועה ובעכברים

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

זוגי H-המבוך: מבחן חזק התנהגות למידה וזיכרון במכרסמים

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

מקום ותגובה למידה בשטח הפתוח מגדל המבוך

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

אובייקט הרומן מבחן ההכרה לחקירה של למידה וזיכרון בעכברים

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

הערכת זיכרון מרחבי פגיעה במודל עכבר של פגיעה מוחית טראומטית באמצעות מבוך רדיאלי מים רדיאלי

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

משחק זיכרון (המרחבי): בדיקת הקשר בין השפה המרחבית, עצם הידע קוגניציה מרחבית

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

וזמינותו התנהגותית עבור חוקרים את התפקיד של זיכרון מרחבי במהלך ההגנה אינסטינקטיבית בעכברים

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

פרדיגמות של הגפיים התחתון גירוי חשמלי אימון לאחר פגיעה בחוט השדרה

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