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 ge bekräftelse och uppskattning till Sean Walden, Zach Leitner, Hunter Lee och Anton Kheirani för deras deltagande i de testprotokoll för Barnes labyrinten och dam-i-nöd experiment. Vi vill också tacka James Foster på Randolph-Macon College för byggandet av Barnes labyrinten och Randolph-Macon College Institutionen för biologi för att tillhandahålla testning utrymme.

Alla metoderna som beskrivs här godkändes av institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC) av Hampden-Sydney College eller Randolph-Macon College (där vissa arbete tidigare utfördes).
1. grundläggande bostäder av möss
<ol><li>Hus på möss i plast burar med fasta bottnar och sidor, och ett lager av mjuka sängkläder och häckande material såsom papper fragmentering. Använd sängkläder som består av strimlad majskolvar eller träspån, och säkerställa att sängkl...

<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 labyrinten och dam-i-nöd experimenten är billiga, snabba och relativt enkelt sätt utvärdera spatial inlärning, rörelseaktivitet och prosocial beteendet hos möss. Andra fördelar är avsaknad av overt stressfaktorer, smärta eller mat begränsning för djuret. Som de flesta lärande/minne paradigm är en nackdel med Barnes labyrinten antalet försök som krävs för djuren att lära där målet hål ligger och ange.
Datainsamling:
Data bör samlas konse...

Syftet med detta protokoll är att mäta spatial inlärning och minne hos möss med Barnes labyrint samt social lyhördhet och locomotion använda dam-i-nöd paradigm. Vanligen används spatial inlärning och minne tester för gnagare inkluderar radial arm labyrinten, som mäter en Muss förmåga att hitta dolda mat i en arm av en multi-ekrad apparatur, och Morris vatten labyrinten, som förlägger en mus i ett stort badkar eller pool av vatten och bedömer hur lång tid det tar för att hitta en dolda undervattens plattform. Normalt är utbildning för dessa paradigm sträcker sig över flera prövningar och tillåter mätning av både lärande förvärv priser och bevarande genom kortsiktiga och långsiktiga minnet prövningar.
Trots att radiell-arm labyrint och Morris vatten labyrint tillförlitligt sätt att testa minne hos gnagare, presenterar de komplikationer för några forskare. Båda labyrinter använda frihetsberövande eller stark aversiva stimuli som förstärkning1. Radial arm labyrinten använder mat deprivation för att säkerställa att gnagare är ordentligt motiverade att hitta mat belöning. I Morris vatten labyrinten, kan effekterna av stress induceras av en påtvingad simtur förändra resultaten i möss2.
Barnes labyrinten är en alternativ rumsuppfattning uppgift som kräver gnagare att lära sig placeringen av ett hål för att undkomma den ljusa, öppna labyrint surface3. Svag aversiva stimulering (ljus eller ljud) används sedan för att öka sannolikheten för att möss kommer att fly från plattformen. Barnes labyrinten inte kräver mat deprivation, så mängden animaliska förberedelse är mindre än i den radiella arm labyrint. Det kan användas utan konflikter av forskare som undersöker beteenden eller molekyler som är associerad med äta, hormonell reglering eller hypotalamus vägar.
Barnes labyrinten har också fördelar över Morris vatten labyrinten. Det är mindre stressande än Morris vatten labyrinten, orsakar mindre förhöjda nivåer av kortikosteron i möss4. Dessutom, det är mycket enklare att montera och kräver mindre dedikerade utrymmet under testning förfarande och lagring.
Dam-i-nöd analysen är ett enkelt tvådelad experiment som kan bedöma rörelseaktivitet följt av prosocial beteende. Dam-i-nöd analysen syftar till att bedöma utforskande beteenden och social lyhördhet av en manliga gnagare som svar på en anhållna kvinnliga gnagare. En vanligt förekommande metod för att bedöma sällskaplighet (liksom preferens för sociala nyhet) är användningen av Crawley: s tre kammare sällskaplighet test som bedömer det fria valet av en mus att tillbringa tid nära eller bort från andra möss5.
Liknar Crawleys tre kammare sällskaplighet test, Damsel-i-nöd analysen mäter också fritt val angående hur att spendera tid i närvaro av en annan mus, men det ger också mätningar för djupare aspekter av social funktion: 1) i den Dam-i-nöd assay, fångade kvinnliga musen hålls i mitten av ett öppet fält, så den manliga potentiella aversion mot ett öppet fält ställs mot hans köra till socialt utforska eller undersöka en bedrövad kvinnlig hawaiimonark. (2) dam-i-nöd modellen ger också ett sätt att bedöma prosocial och empatiskt beteende som svar på den fångade mus, vilken inte har undersökts ofta hos möss.
Djur empati är definitivt observerbara och mätbara, men inte många paradigm existerar för detta ändamål. Till exempel hos råttor, kan en instängd bur mate framkalla ett tillstånd av prosocial motivation, där råttor kommer att arbeta som gratis det fångade djuret. I själva verket kommer råttor välja att hjälpa det fångade djuret även innan du öppnar en liknande behållare innehållande choklad mellanmål, sedan åt choklad och dela den med de nyligen frigivna råtta6.
Åtgärder av empati hos möss omfattar vanligtvis vållande av smärta; möss som titta på andra möss i smärta är faktiskt mer känsliga för smärta sig7,8. Återhållsamhet stress är ett kännetecknas fenomen hos gnagare och har varit tillsammans med chock att undersöka stressreaktioner, som ett mått av empati i möss9,10.
I området i närheten finns det etiska överväganden i samband med inducerad smärta eller chock, så behövs stress-inducerande alternativ. Vi utvecklat Damsel-i-nöd paradigm som ett mått på empatisk beteende i avsaknad av antingen smärta eller chockbehandling. Fångade möss i våra dam-i-nöd-protokollet visar tydliga tecken på ångest efter endast flera stunder som de är oförmögna att vända inom små behållare, men de är oskadda samtidigt som den ger en möjlighet för andra möss att bemöta deras nöd.
För att påbörja bedömningen Damsel-i-nöd, placeras en manlig mus i en stor roman arena som innehåller en liten tom centralcylindern. Utforskande beteenden registreras i flera minuter, inklusive hur många delar av arenan korsas och hur mycket tid som spenderas i området central öppen. Denna metod ger en snabb och enkelt sätt att utesluta rörelseapparaten underskott som en potentiella confounder i en lärandesituation som kräver samordnad rörelse för avslutad. Det ger också ett grundläggande mått på hur mycket motvilja till fältet öppen center är närvarande. Båda åtgärderna kan påverka Barnes labyrint prestanda.
Efter den inledande prospektering, hanen tas bort från arenan och en kvinnlig mus placeras i en sluten, små tydliga centrala cylindern (liknande som används för att samla blod från möss). Sedan den ursprungliga manliga mus återinförs i arenan och undersökande beteende görs igen. Dam-i-nöd paradigm bedömer om en mus är intresserade av en social interaktion baserat på ändringar i beteendemönster när en instängd kvinna är närvarande (poängsätts av tid i centrum torget och antalet gräva episoder) och om den mus uppvisar prosocial beteende mot fångade honan (poängsätts av mängden cylinder utredningar och kontakt evenemang med fångade honan). Dam-i-nöd analysen kan användas för att mäta en benägenhet för sociala nyhet (liknar Crawleys tre kammare sällskaplighet test) beroende på huruvida forskare svälla en bekanta eller nya mus.
Tillsammans, tillåta Barnes labyrinten och dam-i-nöd experiment korrekt utvärdering av mus inlärningsförmåga och social lyhördhet i avsaknad av extremt stressande stimuli. Som med alla beteendemässiga analyser, ska dessa experiment utföras med stor känslighet mot djur upplevelsen, minimera obehag upplevs av djuret.
Som de flesta labyrinter, kan skillnader i rörelseaktivitet påverka prestanda på Barnes labyrinten, så forskarna bör också bedöma rörelseaktivitet, särskilt när användande Barnes labyrinten för att bedöma lärande i möss med mutationer som kan försämra rörelse (som t.ex. de finns i musmodeller för Huntingtons sjukdom, eller de utsätts för gifter som kan orsaka hyperaktivitet eller fördröja rörelse, såsom etanol). Dessutom, labyrint och kammare ytor bör rengöras noggrant och sängkläder ändrats mellan varje djur att undvika doft cue förvirrar.
Ännu viktigare, alla material kan fabriceras på plats med minimal finansiell investering och små fysiska fotavtryck av dessa analyser innebär att dessa experiment kan replikeras i nästan någon inställning, vilket ger stor flexibilitet. Denna typ av hjälpmedel tillåter god vetenskap ska utföras på mindre institutioner med begränsade resurser eller i situationer där pilotdata behöver samlas snabbt i avsaknad av betydande stöd.

<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 är ett tillförlitligt mått på spatial inlärning och minne som inte kräver mat begränsning eller exponering för extremt stressande stimuli. Barnes labyrinten kan även bedöma andra mus beteenden, såsom allmän motivation att fly från labyrinten plattform och undersökande beteende. Barnes labyrinten kan mäta om en genetisk mutation eller miljömässiga variabel kan påverka förvärv och bibehållande av rumsliga minnen, samt ge information om Sökstrategin anställd av möss. Här använder vi Barnes labyrinten för att upptäcka ett minne underskott i vuxna möss efter en enda utvecklingsmässiga etanol exponering händelse. Nyligen beskriven Damsel-i-nöd paradigm exponerar en manlig mus till en kvinnlig mus instängd i en kammare i fältet öppna center Arena. Det ger en möjlighet för musen att socialt svara fångade honan och uppvisar prosocial beteende. Damsel-i-nöd paradigm kan också användas för att undersöka mus beteende i en ny arena och mäta rörelseaktivitet. Både Barnes labyrinten och protokollen Damsel-i-nöd kräver minimal finansiella investeringar och de flesta aspekter av testerna kan konstrueras från gemensamma lab leveranser. Dessa flexibla och tillgängliga verktyg kan också användas för att upptäcka beteendemässiga förändringar under loppet av utveckling.

Barnes labyrinten
För att illustrera hur Barnes labyrinten kan användas, undersökte vi huruvida en enda tidiga etanol exponering orsakade en skillnad i lärande under loppet av mus utveckling. C57Bl6/J möss injicerades antingen med en 2,5 g/kg etanol lösning (n = 8) eller med saltlösning (n = 6) två gånger, två timmars mellanrum, på postnatal dag 6. Vi tränade djuren på Barnes labyrinten und...

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

Analysera Spatial inlärning och Prosocial beteendet hos möss med Barnes labyrint och dam-i-nöd paradigm

Detta protokoll mäter spatial inlärning och minne med Barnes labyrinten. En roman Damsel-i-nöd-paradigm används för att bedöma rörelseaktivitet och prosocial beteende hos möss.

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

Denna metod kan hjälpa till att besvara viktiga frågor i beteendemässiga neurovetenskap området om huruvida en genetisk mutation eller miljövariabel kan påverka sociala beteenden eller förvärv och lagring av spacial minnen. De största fördelarna med dessa tekniker är att båda studierna helt enkelt kan konstrueras med minimal ekonomisk investering och att varken protokoll kräver att djuren upplever extrema eller stressande stimuli. Den Damsel in Distress metod kan ge insikt i mus pro-sociala beteenden, men det kan också användas som en empati åtgärd i andra däggdjur modell organismer.Innan du börjar Barnes Maze Testing Procedure, rengör alla labyrintkomponenter med vatten och 70%etanol. När komponenterna är torra, montera labyrinten och slumpmässigt tilldela varje mus till ett målhål att använda under hela testperioden. Hålen kan märkas en till 20 på botten av labyrinten eller på utsidan av labyrinten omkrets där de inte syns inifrån labyrinten.För att starta ett träningstest, byt ut den tilldelade hålskivan med en 23 gånger 11 centimeter svart låda och använd gummiband och krokar för att ordentligt fästa lådan i labyrinten. Placera sedan en mus på mitten av Barnes Maze under en kopp och låt musen acklimatisera sig i 30 sekunder. I slutet av acklimatiseringsperioden, börja videoinspelningen och slå på ljus och ultraljud brus maker.Lyft koppen via en sträng mekanism för att undvika biasing den ursprungliga rubriken av djuret och starta en timer bakom en observation gardin. Spåra djurets rörelser på ett papper med ett diagram över labyrinten och använd diagrammet för att analysera musens sökstrategier samt för att bestämma antalet hål som utforskades i kvadranten mittemot målet. När musen kommer in i målhålet, täck hålet med en tung ogenomskinlig pärm och stänga av ultraljud brus maker.Om musen inte har kommit in i målet efter fem minuter, corral djuret i målhålet. Låt sedan musen vara kvar i målrutan i en minut ostört, och se till att stänga av ultraljudsljudet. Sedan, återvänd djuret till sin bur.När alla möss har testats, manuellt granska deras inspelning för att spåra den totala rörelsen av musen för att bestämma antalet felaktiga hål utforskas före och efter målet hittas, liksom antalet hål från målet hålet till det första hålet utforskas och eventuella anmärkningsvärda grooming beteende. För undersökande beteende Damsel i Distress Testing, placera en sluten och tom stresskammare i mitten av en empati arena och börja spela in med den upphängda kameran. Placera försiktigt en manlig mus under en kopp längst ned till vänster i arenan i 30 sekunder.Sedan, ta bort koppen via en sträng mekanism och låta musen för att utforska i 10 minuter var noga med att hålla sig borta från synfältet under inspelningen. I slutet av prospekteringsperioden flyttar du musen från arenan till en holdingbur i fem minuter och stannar och sparar inspelningen. För social lyhördhet Damsel i Distress Testing, försiktigt manuellt hålla fast en kvinnlig mus och sänka musen i en fasthållningskammare.Stäng den öppna änden av kammaren bakom musen och bekräfta att musen inte kan vända. Börja inspelningen med den upphängda kameran och placera fasthållningskammaren inne i mitten av arenan. Låt djuret acklimatisera sig i 10 minuter var noga med att hålla sig utanför synfältet.Sedan överföra den manliga musen från holdingområdet tillbaka till empati arenan i 10 sekunder och låt den manliga musen ytterligare fem minuter att utforska arenan noga med att stanna utanför synfältet. I slutet av prospekteringsperioden, stoppa och spara videofilen och returnera båda mössen till sina burar. Sedan, ersätta majs sängkläder och sanera både arenan och stresskammaren med 70%etanol.Analysera data genom att öppna videofilen i lämplig spårningsprogramvara och placera ett genomskinligt ark över skärmen. Skissera arenans torg med en märkpenna och dela arenans torg i nio lika stora fack. Granska videodata för de första fem minuterna av den inledande undersökande åtgärd som registrerar antalet fack korsade, den tid som tillbringas i centrum torget i arenan, antalet grävande och grooming episoder, och antalet gånger musen rörde den tomma centrum fasthållningskammaren.Sedan granska videodata för fem minuter av social lyhördhet åtgärd omedelbart efter det att hanen återinförs i arenan med fångade kvinnliga inspelning samma data som för den ursprungliga förberedande åtgärd, men lägga spårning av antalet gånger den manliga musen rörde näsor med fångade kvinnliga musen. När Barnes Maze utbildade nyfödda körs som vuxna i en enda långsiktig studie, etanol injiceras möss har svårare att komma ihåg var målet hålet var belägen än saltlösning injiceras kontroll djur. Etanol behandlade möss utforska också betydligt fler hål i den motsatta kvadranten från målet, vilket tyder på en underlåtenhet att komma ihåg rätt allmän spacial plats och använda ett sekventiellt hål för att hål söka i en ring formad sätt tills hålet finns.I Modellen Damsel in Distress korsar äldre möss fler rutor än yngre möss. I närvaro av en instängd kvinna dock, manliga möss i båda åldrar spenderar mindre tid att utforska arenan. Unga män tillbringar mer tid gräva under sin tid på arenan i närvaro av en instängd kvinnlig mus än när ensam tyder på ångest eller pro-socialt beteende mot fångade honan.Däremot rör hanmöss röret som innehåller den fångade honan och initierar instängd kvinnlig kontakt betydligt oftare som vuxna än som ungfåglar. Samtidigt försöker detta förfarande, Det är viktigt att komma ihåg att hålla villkoren konstant mellan och inom försöken att säkerställa att miljövariabler inte förvirra resultaten av studien. Efter den initiala användningen av dessa beteendeanalyser, kan samma djur testas på nytt vid olika tidpunkter under utveckling för att svara på frågor om långtidsminne och eventuella förändringar i sociala beteenden.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Kontextuell och cued rädsla Conditioning Test Med hjälp av en videoanalyssystem hos möss

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 och stora Gnagare modeller

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

Användning av Open Field Maze att mäta motoriskt och ångest-liknande beteende hos möss

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 för Lärande och minne hos gnagare

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

Placera och Response lärande i Open-fältet 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

Nya objekt erkännande Test för utredning av inlärning och minne hos möss

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

Bedömning av rumsligt nedsatt minne i en musmodell av traumatisk hjärnskada med hjälp av en radial vattendropp 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

(Rumsliga) minne spelet: Testa förhållandet mellan rumsliga språk, objekt kunskap och Spatial 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 beteendevetenskaplig analys för att undersöka rollen av rumsliga minne under instinktiva försvar hos möss

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

Paradigm av nedre extremitet elektrisk stimulering utbildning efter ryggmärgsskada

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