Name: the three-chamber choice behavioral task using zebrafish as a model system
Uploaded: 2021-04-14T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Three-Chamber Choice Behavioral Task using Zebrafish as a Model System at JoVE.com

אנו מודים לסברינה ג'ונס על עזרתה בהתאמת פרדיגמת בחירה תלת-תאית של מכרסם לדוגמנית דגי הזברה ולג'רמי פופוביץ ואליסון מורק על עזרתם בימי איסוף התנהגות, סיוע בניסויי ריצה, טיפול בבעלי חיים והגדרת טנקים. תודה מיוחדת גם לג'יימס מ. פורבס (מהנדס מכונות) על עזרתו בתכנון ובנייה של טנק בחירה תלת-תאית.
מימון: VPC ו-TLD קיבלו מענק תמיכה מחקרי בפקולטה (FRSG) מהמכללה האמריקאית לאמנויות ולמדעים. CJR קיבל תמיכה מהקולג' האמריקאי לאמנויות ומדעים תמיכה בסטודנטים לתארים מתקדמים.

כל ההליכים הניסיוניים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול בבעלי חיים ושימוש (IACUC) באוניברסיטה האמריקאית (פרוטוקול # 1606, 19-02).
1. בעלי חיים
<ol><li>גידול ותחזוקה של בעלי חיים<ol>
<li>להשיג דגי זברה מסוג בר למבוגרים(דניו rerio) בגילאי 4-11 חודשים כעוברים ולגידול אותם בתוך הבית.</li>
		<li>שמ?...

<ol>
	<li>Gitler, A. D., Dhillon, P., Shorter, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurodegenerative+disease:+models,+mechanisms,+and+a+new+hope.">Neurodegenerative disease: models, mechanisms, and a new hope.</a> Disease Models &amp; Mechanisms. 10, 499-502 (2017).</li><li>Perry, R. J., Watson, P., Hodges, 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=The+nature+and+staging+of+attention+dysfunction+in+early+(minimal+and+mild)+Alzheimer's+disease:+relationship+to+episodic+and+semantic+memory+impairment.">The nature and staging of attention dysfunction in early (minimal and mild) Alzheimer's disease: relationship to episodic and semantic memory impairment.</a> Neuropsychologia. 38, 252-271 (2000).</li><li>Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning+and+memory+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Learning and memory in zebrafish (Danio rerio).</a> Methods in Cell Biology. 134, (2016).</li><li>Davidson, T. 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=The+effects+of+a+high-energy+diet+on+hippocampal-dependent+discrimination+performance+and+blood-brain+barrier+integrity+differ+for+diet-induced+obese+and+diet-resistant+rats.">The effects of a high-energy diet on hippocampal-dependent discrimination performance and blood-brain barrier integrity differ for diet-induced obese and diet-resistant rats.</a> Physiology and Behavior. 107, 26-33 (2012).</li><li>Yang, M., Silverman, J. L., 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=Automated+three-chambered+social+approach+task+for+mice.">Automated three-chambered social approach task for mice.</a> Current Protocols in Neuroscience. 56 (1), (2011).</li><li>Remmelink, E., Smit, A. B., Verhage, M., Loos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+discrimination-+and+reversal+learning+in+mouse+models+within+4+days+and+without+prior+food+deprivation.">Measuring discrimination- and reversal learning in mouse models within 4 days and without prior food deprivation.</a> Learning and Memory. 23, 660-667 (2016).</li><li>Salas, C., 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=Neuropsychology+of+learning+and+memory+in+teleost+fish.">Neuropsychology of learning and memory in teleost fish.</a> Zebrafish. 3, 157-171 (2006).</li><li>Kalueff, A. V., 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=Towards+a+comprehensive+catalog+of+zebrafish+behavior+1.0+and+beyond.">Towards a comprehensive catalog of zebrafish behavior 1.0 and beyond.</a> Zebrafish. 10, 70-86 (2013).</li><li>Luchiaria, A. C., Salajanb, D. C., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+and+chronic+alcohol+administration:+Effects+on+performance+of+zebrafish+in+a+latent+learning+task.">Acute and chronic alcohol administration: Effects on performance of zebrafish in a latent learning task.</a> Behavior Brain Research. 282, 76-83 (2015).</li><li>Fadool, J., Dowling, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish:+A+model+system+for+the+study+of+eye+genetics.">Zebrafish: A model system for the study of eye genetics.</a> Progress in Retinal and Eye Research. 27, 89-110 (2008).</li><li>Fernandes, Y. M., Rampersad, M., Luchiari, A. C., Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+in+the+multichamber+tank:+A+new+learning+paradigm+for+zebrafish.">Associative learning in the multichamber tank: A new learning paradigm for zebrafish.</a> Behavioural Brain Research. 312, 279-284 (2016).</li><li>Reider, M., Connaughton, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+exposure+to+methimazole+increases+anxiety+behavior+in+zebrafish.">Developmental exposure to methimazole increases anxiety behavior in zebrafish.</a> Behavioral Neuroscience. , (2015).</li><li>Capiotti, K. M., 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=Hyperglycemia+induces+memory+impairment+linked+to+increased+acetylcholinesterase+activity+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Hyperglycemia induces memory impairment linked to increased acetylcholinesterase activity in zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 274, 319-325 (2014).</li><li>May, Z., 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=Object+recognition+memory+in+zebrafish.">Object recognition memory in zebrafish.</a> Behavioural Brain Research. 296, 199-210 (2016).</li><li>Mathur, P., Lau, B., Guo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+place+preference+behavior+in+zebrafish.">Conditioned place preference behavior in zebrafish.</a> Nature Protocols. 6, 338-345 (2011).</li><li>Guo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linking+genes+to+brain,+behavior+and+neurological+diseases:+What+can+we+learn+from+zebrafish.">Linking genes to brain, behavior and neurological diseases: What can we learn from zebrafish.</a> Genes, Brain and Behavior. 3, 63-74 (2004).</li><li>Kily, L. J. M., 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=Gene+expression+changes+in+a+zebrafish+model+of+drug+dependency+suggest+conservation+of+neuro-adaptation+pathways.">Gene expression changes in a zebrafish model of drug dependency suggest conservation of neuro-adaptation pathways.</a> Journal of Experimental Biology. 211, 1623-1634 (2008).</li><li>Webb, K. J., 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=Zebrafish+reward+mutants+reveal+novel+transcripts+mediating+the+behavioral+effects+of+amphetamine.">Zebrafish reward mutants reveal novel transcripts mediating the behavioral effects of amphetamine.</a> Genome Biology. 10, (2009).</li><li>Clayman, C. L., Malloy, E. J., Kearns, D. N., Connaughton, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+behavioral+effects+of+ethanol+pre-exposure+in+male+and+female+zebrafish+(Danio+rerio).">Differential behavioral effects of ethanol pre-exposure in male and female zebrafish (Danio rerio).</a> Behavioural Brain Research. 335, 174-184 (2017).</li><li>Ruhl, T., 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=Acute+administration+of+THC+impairs+spatial+but+not+associative+memory+function+in+zebrafish.">Acute administration of THC impairs spatial but not associative memory function in zebrafish.</a> Psychopharmacology. 231, 3829-3842 (2014).</li><li>Gellermann, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chance+orders+of+alternating+stimuli+in+visual+discrimination+experiments.">Chance orders of alternating stimuli in visual discrimination experiments.</a> The Pedagogical Seminary and Journal of Genetic Psychology. 42, 206-208 (1933).</li><li>Gleeson, M., Connaughton, V., Arneson, L. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+hyperglycaemia+in+zebrafish+(Danio+rerio)+leads+to+morphological+changes+in+the+retina.">Induction of hyperglycaemia in zebrafish (Danio rerio) leads to morphological changes in the retina.</a> Acta Diabetologica. 44, 157-163 (2007).</li><li>Connaughton, V. P., Baker, C., Fonde, L., Gerardi, E., Slack, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alternate+immersion+in+an+external+glucose+solution+differentially+affects+blood+sugar+values+in+older+versus+younger+zebrafish+adults.">Alternate immersion in an external glucose solution differentially affects blood sugar values in older versus younger zebrafish adults.</a> Zebrafish. 13, 87-94 (2016).</li><li>Goldsmith, J. R., Jobin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Think+small:+Zebrafish+as+a+model+system+of+human+pathology.">Think small: Zebrafish as a model system of human pathology.</a> Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2012, 817341 (2012).</li><li>Kalueff, A. V., Stewart, A. M., Gerlai, R., Court, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+as+an+emerging+model+for+studying+complex+brain+disorders.">Zebrafish as an emerging model for studying complex brain disorders.</a> Trends in Pharmacological Sciences. 35, 63-75 (2014).</li><li>Gerlai, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associative+learning+in+zebrafish+(Danio+rerio).">Associative learning in zebrafish (Danio rerio).</a> Methods in cell biology. 101, 249-270 (2011).</li></ol>

למרות שחלה צמיחה עצומה בכמות ובמגוון המחקרים במדעי המוח שבוצעו באמצעות דגי זברה ב -15 השנים האחרונות24, התקפות התנהגותיות חסרות במין זה בהשוואה למערכות מודל יונקים11,25,26. כאן, אנו מראים כי משימת בחירה של שלושה תאים שפותחה לשימוש...

מחלות ניווניות הן תלויות גיל, מתישות וחשוכות מרפא. מחלות אלה גדלות בשכיחות, וכתוצאה מכך צורך דחוף לשפר ולפתח אסטרטגיות טיפוליות חדשות. הפעלה והצגה של כל מחלה היא ייחודית, שכן חלק משפיעים על אזורים של שפה, מוטורית ואוטונומית במוח, בעוד שאחרים גורמים לגירעונות למידה ואובדן זיכרון1. בעיקר, ליקויים קוגניטיביים ו /או ליקוי הם הסיבוכים הנפוצים ביותר על פני כל המחלות הנוירודגנרטיביות2. בתקווה לשפוך אור על המנגנונים הבסיסיים המעורבים במחלות ניווניות אלה, הועסק השימוש במערכות מודלים רבות ושונות (כולל אורגניזמים חד-תאיים לדרוזופילה לחולייתנים בעלי סדר גבוה יותר כגון מכרסמים ובני אדם); עם זאת, רוב המחלות הנוירודגנרטיביות נשארות חשוכות מרפא.
למידה וזיכרון הם תהליכים שמורים מאוד בקרב אורגניזמים כמו שינויים מתמידים בסביבה דורשים הסתגלות3. ליקוי הן בקוגניציה והן בפלסטיות סינפטית הוכח במספר דגמי מכרסמים. באופן ספציפי, בדיקות התנהגותיות מבוססות היטב להשתמש בלמידה אסוציאטיבית כדי להעריך שינויים קוגניטיביים בעקבות מחלות והפרעות שונות הנגרמות על ידי ליקויים4. בנוסף, היפוך אפליה מנוגדת מעריך ליקויים קוגניטיביים מכיוון שהוא כרוך בתפקודי למידה וזיכרון מסדר גבוה יותר, וההיפוך תלוי בעיכוב של אסוציאציה שנלמדה בעבר. משימת הבחירה בת שלושת התאים הנפוצה מרחיבה ליקויים אפשריים במסלולי הלמידה והזיכרון של מערכת העצבים המרכזית5,6. לאחרונה, תחום זה התרחב וכלל מודלים שאינם יונקים, כגון דגיזברה (דניו ריו),שכן מספר פרדיגמות פותחו במשך מגוון גילאים מזחלים למבוגרים7,8.
דגי זברה מספקים איזון בין מורכבות ופשטות היתרון להערכת ליקויים קוגניטיביים בטכניקות התנהגותיות. ראשית, דגי זברה מקובלים על סינון התנהגותי בעל תפוקה גבוהה בהתחשב בגודלם הקטן ובאופי הרבייה הפורה שלהם. שנית, דגי זברה מחזיקים במבנה, הפליום לרוחב, אשר מקביל להיפוקמפוס היונקים מכיוון שיש לו סמנים עצביים דומים וסוגי תאים7. דגי זברה מסוגלים גם לרכוש ולזכור מידע מרחבי9, וכמו בני אדם, הם יומי10. לכן, אין זה מפתיע כי דגי זברה משמשים כמודל למחלות ניווניות בתדירות הולכת וגוברת. עם זאת, היעדר בדיקות התנהגותיות מתאימות הקשה על יישום מודל דגי הזברה להערכות קוגניטיביות. עבודה שפורסמה באמצעות בדיקות התנהגותיות ספציפיות לזברה כוללות משימות למידה אסוציאטיביות11, התנהגות חרדה12,זיכרון13, זיהוי אובייקט14,והעדפת מקום מותנית15,16,17,18,19. למרות שהיו התפתחויות רבות ביחס לבדיקות התנהגותיות של דגי זברה, עמיתים לכמה מבחנים של תפקודים קוגניטיביים במכרסמים טרם פותחו לשימוש עם דג זברה18.
בהתבסס על מחקרים קודמים מהמעבדה שלנו, דגמנו/פיתחנו משימה קוגניטיבית בדגי זברה המבוססת על משימת הבחירה בת שלושת התאים המשמשת מכרסמים המשתמשים באינטראקציה חברתית כפרס. בנוסף, הרחבנו על היבט הלמידה אסוציאטיבית של המשימה ההתנהגותית ושילבנו היפוך אפליה ניגודיות בתקווה להמשיך ולפתח משימה התנהגותית זו להערכת פגיעה קוגניטיבית. זה איפשר לנו לבחון הן את הרכישה הראשונית של למידת האפליה והן את העיכוב הבא של למידה זו בשלב ההיפוך. במחקר הנוכחי, אנו מדגימים כי הליך זה סיפק שיטה אמינה להערכת התפקוד הקוגניטיבי בדגי זברה לאחר טבילת גלוקוז במשך 4 או 8 שבועות.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Champion Sports Stopwatch Timer Set: Waterproof, Handheld Digital Clock Sport Stopwatches with Large Display for Kids or Coach - Bright Colored 6 Pack</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.amazon.com/Champion-Sports-910SET-Stopwatch-Timer/dp/B001CD9LJK/ref=sr_1_17?dchild=1&#38;keywords=stopwatch+for+sports&#38;qid=1597081570&#38;sr=8-17 
			Recommend two of different colors; one for choice latency and one for time to completion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coofficer Extra Large Binder Clips 2-Inch (24 Pack), Big Paper Clamps for Office Supplies, Black</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.amazon.com/Coofficer-Binder-2-Inch-Clamps-Supplies/dp/B07C94YCR5/ref=sr_1_3_sspa?dchild=1&#38;keywords=large+binder+clips&#38;qid=1597081521&#38;sr=8-3-spons&#38;psc=1&#38;spLa=ZW5jcnlwdGVkUXVhbGlmaWVyPUExUENWUTRZVjlIWEVPJmVuY3J5cHRlZElkPUEwNDQ5NDU0MlpSREkwTFlLSThVQiZlbmNyeXB0ZWRBZElkPUEwMTg5NDI3MllRV1EzOUdWTVpSOCZ3aWRnZXROYW1lPXNwX2F0ZiZhY3Rpb249Y2xpY2tSZWRpcmVjdCZkb05vdExvZ0NsaWNrPXRydWU=</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marineland&#174; Silicone Aquarium Sealant</td>
			<td>Petsmart</td>
			<td>Item #2431002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC (Polyvinyl Chloride) Sheet, Opaque Gray, Standard Tolerance, UL 94/ASTM D1784, 0.125&#34; Thickness, 12&#34; Width, 24&#34; Length</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>N/A</td>
			<td>https://www.amazon.com/Polyvinyl-Chloride-Standard-Tolerance-Thickness/dp/B000MAMGEQ/ref=sr_1_2?dchild=1&#38;keywords=grey+PVC+sheet&#38;qid=1597081440&#38;sr=8-2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steelworks&#160;1/4-in W x 8-ft L Mill Finished Aluminum Weldable Trim U-shaped Channel</td>
			<td>Lowes</td>
			<td>Item #55979Model #11377</td>
			<td>https://www.lowes.com/pd/Steelworks-1-4-in-W-x-8-ft-L-Mill-Finished-Aluminum-Weldable-Trim-Channel/3058181</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra 10 Gallon Fish tank</td>
			<td>Petsmart</td>
			<td>Item #5271256</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Top Fin Fine Mesh Fish Net (3 in)</td>
			<td>Petsmart</td>
			<td>Item #5175115</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the three-chamber choice behavioral task using zebrafish as a model system

מחלות ניווניות הן תלויות גיל, מתישות וחשוכות מרפא. דיווחים אחרונים יש גם בקורלציה היפרגליקמיה עם שינויים בזיכרון ו/או פגיעה קוגניטיבית. שינינו ופיתחנו משימה קוגניטיבית של בחירה תלת-תאית דומה לזו ששימשה עם מכרסמים לשימוש עם דגי זברה היפרגליקמיים. תא הבדיקה מורכב מתא התחלה במיקום מרכזי ושני תאי בחירה משני הצדדים, עם להקת קונסולים המשמשת כפרס. אנו מספקים נתונים המראים כי לאחר שנרכשו, דגי זברה זוכרים את המשימה לפחות 8 שבועות לאחר מכן. הנתונים שלנו מצביעים על כך שדגי זברה מגיבים בחוזקה לתגמול זה, וזיהינו ליקויים קוגניטיביים בדגים היפרגליקמיים לאחר 4 שבועות של טיפול. בדיקת התנהגות זו עשויה להיות ישימה גם למחקרים אחרים הקשורים לקוגניציה וזיכרון.

התאקלמות לחדר ההתנהגות כרוכה בשלושה ימי אימון: יומיים של התאקלמות קבוצתית ואחריה יום אחד של התאקלמות אישית. עם זאת, מכיוון שלא יכולנו להבחין בין דגי זברה בודדים זה לזה, הצלחנו לאסוף נתונים רק במהלך התאקלות אישית. בשלב זה, בעלי חיים ניסיוניים (n = 30), המותנים באמצעות תגמול מבוסס להקה, נדרשו בממ...

Watch this Scientific Journal Video about The Three-Chamber Choice Behavioral Task using Zebrafish as a Model System at JoVE.com

The Three-Chamber Choice Behavioral Task using Zebrafish as a Model System

אנו מציגים תא התנהגותי שנועד להעריך את הביצועים הקוגניטיביים. אנו מספקים נתונים המראים כי לאחר שנרכשו, דגי זברה זוכרים את המשימה 8 שבועות לאחר מכן. אנו גם מראים כי דגי זברה היפרגליקמיים שינו את הביצועים הקוגניטיביים, מה שמצביע על כך שפרדיגמה זו חלה על מחקרים המעריכים קוגניציה וזיכרון.

המשימה ההתנהגותית של בחירה תלת-תאית באמצעות דג זברה כמערכת מודל

Neurodegenerative diseases are age-dependent, debilitating, and incurable. Recent reports have also correlated hyperglycemia with changes in memory and/or ...

אנו מראים כי ניתן להתאים משימת בחירה תלת-תאית שפותחה עבור מכרסמים כדי להעריך את הרכישה וההיפוך של לימוד האפליה החזותית בדגי הזברה. התא ההתנהגותי שלנו נועד להעריך את הביצועים הקוגניטיביים. לאחר הרכישה, דגי זברה זוכרים את המשימה שמונה שבועות לאחר מכן, מה שהופך אותה למתאימה למחקרים עם מוטציות של דגי זברה ו/או בעקבות חשיפה לסמים.תוכיח את ההליך תהיה ד"ר קאסי רואו, דוקטורנט רשמית ממעבדת קונטון. כדי להכין תא בדיקה של שלושה תאים, תקן ערוץ בצורת U מאלומיניום לקירות הזכוכית הפנימיים של אקווריום 40 ליטר 50 על 30 על 30 ס"מ מעוקב כדי להפריד את האקווריום לשלושה תאים עם התא המרכזי בגודל 10 על 30 על 30 סנטימטרים מרכזיים מעוקבים. לאחר מכן להתאים 10 ס"מ מחיצות אטומות גבוה שנבנו מתוך יריעות PVC אפורות לשני הצדדים של ערוצי האלומיניום.עבור כל משימת אפליה, השתמש בקלטת וו ולולאה כדי למקם חתיכות לבד בז', שחור או לבן על הגב, הצד והתחתון החיצוניים של תאי הבחירה. כפרס, מקם ארבעה דגי זברה בוגרים שאחרת לא ישמשו במחקר במיכל קטן וברור בפינה האחורית הרחוקה של כל תא בחירה כדי ליצור קבוצה של קונספירים. עבור התאקלמות קבוצתית עבור כל אחד משלושת הימים, חברו את רקע ה בז' לחלק החיצוני של שני תאי הבחירה והטביעו מיכל להקה חי בכל אחד מהתאים, ולאחר מכן הוסיפו חמישה עד שישה דגי זברה לתא ההתחלה המרכזי כששתי דלתות ההזזה פתוחות ואפשרו לדגים לשוטט בחופשיות במשך 30 דקות.דג הזברה הניסיוני צריך להיות מסוגל לקיים אינטראקציה ולרועע עם דגי הלהקה דרך המיכל כפרס לאחר שחצה לתא בחירה במהלך השבחים. דג נחשב כמי שנכנס לאחד התאים הצדדיים כאשר כל גופו נכנס לתא. להסתגלות אישית, לאחר הקמת התא באותו אופן, הניחו דג זברה בודד בתא ההתחלה המרכזי עם דלתות הזזה סגורות.לאחר שתי דקות, פתחו את שתי הדלתות בו זמנית וודאו שהראשון שוחה מהתא המרכזי דרך כל דלת בסך הכל 10 פעמים ב -30 דקות. לתגמל את הדג בכל פעם שהוא נכנס לאחד החדרים הצדדיים. לאחר השלמת ההסתגלות, הניחו חתיכת לבד לבן מחוץ לתא בחירה אחד וחתיכת לבד שחורה לחלק החיצוני של תא הבחירה האחר והניחו תגמול להקה רק באחד מתאי הבחירה.זה הופך להיות הצד המתוגמל. כדי להתחיל ברכישה, הניחו דג ניסיוני אחד בתא ההתחלה עם תאי הבחירה סגורים. לאחר התאקלות של שתי דקות, פתחו בו זמנית את שתי הדלתות והתחלו שעון עצר כדי להעריך את השהיית הבחירה.כדי לציין את תגובת הבחירה, כאשר הדג עושה בחירה על ידי הזנת אחד התאים הצדדיים, לעצור את הטיימר. אם הדג בוחר נכון את הצד המועדף, סגור מיד את הדלת בין התא המרכזי בצד זה כדי להגביל את הדג לצד המועדף למשך דקה אחת כדי לאפשר לראשון להיות מתוגמל על ידי אינטראקציה עם מיכל הלהקה. ציון משפט זה כ- C עבור נכון.אם הדג שוחה דרך הדלת השגויה, השתמש ברשת כדי להעביר בעדינות את הדג בחזרה לתא המרכזי, לסגור את שתי הדלתות ולהבקיע את המשפט כפי שאני לא נכון. אם הדג לא מקבל החלטה תוך שתי דקות מפתיחת הדלתות, הזז את הדג לצד הנכון למשך דקה אחת והבקיע את המשפט כ- M עבור מסומן. לאחר שהדגים הוחזרו לתא המרכזי, המתינו דקה לפני ביצוע המשימה שוב.לאחר שכל דג השלים שמונה ניסויי רכישה, סיווגו דגים שבחרו בהצלחה את הצד הנכון של המיכל לפחות פי שישה מתוך שמונה ביצועים גבוהים ואת הדגים שאינם עומדים בקריטריון זה כביצועים נמוכים. לאחר שזוהו, שוכנו הדגים בעלי הביצועים הגבוהים והנמוכה בנפרד. כאשר הדגים הוכיחו את היכולת לפתור משימת אפליה פשוטה, חברו את השחור-לבן לאותם צדדים של תאי הבחירה באשר למשימת הרכישה והטביעו את מיכל הלהקה בפינה האחורית הרחוקה של הצד שממול לזה של תא הבחירה שתוגמל בעבר.בדוק את הדגים בנפרד כפי שהוכח. כאשר הצד המתוגמל מתהפך בהשוואה למשימת הרכישה, משימת ההיפוך מעריכה אם הדג יכול ללמוד היכן נמצא הפרס ללא קשר לצבע הרקע. כאשר הושלמו בסך הכל שמונה ניסויים במשך שלושת ימי הטיפול הרצופים, דווחו על תוצאות הניסויים כממוצעים קבוצתיים עבור כל בלוק של שני ניסויים בכל אחד משלושה ימי היפוך, תוך שמירה על הנתונים לדגים בעלי ביצועים גבוהים וביצועים נמוכים בנפרד כדי לקבוע אם שתי הקבוצות מציגות את אותה רמת ביצועים במהלך היפוך כפי שעשו במהלך הרכישה.לאחר שלושה ימים של אימונים, בעלי חיים ניסיוניים המותנים באמצעות תגמול מבוסס להקה לוקחים בממוצע 125 שניות כדי להגיע להחלטה הראשונה שלהם וממוצע של 725 שניות כדי להשלים את משימת ההתאקלמות האישית כולה. לא נצפתה העדפת צד משמעותית במהלך ההתאקלמות ומספר הדגים המוחרגים הוא מינימלי בהשוואה לסוגי תגמול אחרים שנבדקו בעבר. במהלך שלב הרכישה, מספר בעלי החיים בעלי הביצועים הגבוהים גדל מדי יום עם דגים בעלי ביצועים גבוהים יותר שנצפו ביום השלישי לעומת היום הראשון.השהיית הבחירה הראשונית עבור כל הדגים פוחתת בשלושת ימי הרכישה ומעידה על ביצועים משופרים עם כל יום רכישה. אותה מגמה נצפתה כאשר רק קבוצת הדגים בעלת הביצועים הגבוהים נחשבת. כפי שניתן לראות בניתוח יחס אפליה זה, כל הדגים מבצעים מעל במקרה עד סוף הרכישה, מה שמצביע על כך שהדגים למדו את משימת האפליה.בעקבות רכישת למידה אפליה, הדגים מפגינים התנהגות הפוכה חזקה ואפליה מוגברת לאורך תקופת הלמידה בת שלושת הימים. פרדיגמת הבחירה בת שלושת התאים יכולה להיות מיושמת גם לבדיקת סיבוכים במחלה. לדוגמה, בניתוח זה, הסתגלות ורכישה של דגי זברה היפרגליקמיים הוערכו.משימה זו מספקת בדיקה חזקה שניתן ליישם במחקרים שונים הבוחנים מחלות הקשורות התנהגותית כגון סיבוכים היפרגליקמיים של סוכרת, אלצהיימר ודמנציה.

Research

JoVE Journal

Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

תגובת 5-Choice הסידורי זמן משימה: משימה של תשומת לב ודחף בקרה למכרסמים

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

התנהגות הערכה של מערכת שיווי המשקל עכבר ההזדקנות

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

המשימה הקשב Set הסטה: מדוד של גמישות קוגניטיבית בעכברים

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

The Forced Swim Test as a Model of Depressive-like Behavior

המבחן לשחות בכפייה כמודל להתנהגות דמוית דיכאון

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

הקוצב וגאלי ככלי כדי לגרום פלסטיות במסלולים רלוונטיים ללמידה הכחדה

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Errors as a Means of Reducing Impulsive Food Choice

שגיאות כאמצעי צמצום בחירת מזון אימפולסיבית

Nowadays, the increasing incidence of eating disorders due to poor self-control has given rise to increased obesity and other chronic weight problems, and ...

The Emotional Stroop Task: Assessing Cognitive Performance under Exposure to Emotional Content

משימתו שטרופ הרגשית: הערכת ביצועים קוגניטיביים תחת חשיפת תוכן רגשי

The emotional Stroop effect (ESE) is the result of longer naming latencies to ink colors of emotion words than to ink colors of neutral words. The ...

A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons

פעילות בחירה הכריח שני-מרווח להשוואות החושים

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of ...