Name: gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits
Uploaded: 2024-03-15T12:40:00
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Ce travail a été financé en partie par la dotation Beatrice H. Barrett pour la recherche sur les relations neuro-opérantes à l’Université du Nord du Texas (UNT). Nous sommes reconnaissants de la contribution et de l’aide de tous les membres du Laboratoire de neuroplasticité et de réparation, en particulier Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameron Scallon et Hannah McGee.

Toutes les procédures et les soins aux animaux ont été approuvés par le comité institutionnel de protection et d’utilisation des animaux de l’Université du Nord du Texas (IACUC) et ont adhéré au guide des National Institutes of Health pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Des rats Long-Evans mâles et femelles adultes (400-800 g, âgés de 1,5 an), utilisés dans la présente étude, ont été logés dans des cages de colonie.
1. Préparation de l’équ...

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	<li>Whishaw, I. Q., Kolb, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The behavior of the laboratory rat: A handbook with tests. , (2004).</li><li>Sorge, R. E., 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=Olfactory+exposure+to+males,+including+men,+causes+stress+and+related+analgesia+in+rodents.">Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents.</a> Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).</li><li>Ottesen, J. L., Weber, A., G&#252;rtler, H., Mikkelsen, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+housing+conditions:+Improving+the+welfare+of+experimental+animals.">New housing conditions: Improving the welfare of experimental animals.</a> Alternatives to Laboratory Animals. 32 (Suppl 1B), 397-404 (2004).</li><li>Arakawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethological+approach+to+social+isolation+effects+in+behavioral+studies+of+laboratory+rodents.">Ethological approach to social isolation effects in behavioral studies of laboratory rodents.</a> Behavioural Brain Research. 341, 98-108 (2018).</li><li>Simpson, J., Kelly, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+environmental+enrichment+in+laboratory+rats-behavioural+and+neurochemical+aspects.">The impact of environmental enrichment in laboratory rats-behavioural and neurochemical aspects.</a> Behavioural Brain Research. 222 (1), 246-264 (2011).</li><li>Van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+consequences+of+enviromental+enrichment.">Neural consequences of enviromental enrichment.</a> Nature Reviews Neuroscience. 1 (3), 191-198 (2000).</li><li>Hays, S. A., 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+isometric+pull+task:+A+novel+automated+method+for+quantifying+forelimb+force+generation+in+rats.">The isometric pull task: A novel automated method for quantifying forelimb force generation in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 212 (2), 329-337 (2013).</li><li>Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+behavioral+box+to+assess+forelimb+function+in+rats.">An automated behavioral box to assess forelimb function in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 246, 30-37 (2015).</li><li>Sindhurakar, A., Butensky, S. D., Carmel, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+forelimb+tasks+for+rodents:+Current+advantages+and+limitations,+and+future+promise.">Automated forelimb tasks for rodents: Current advantages and limitations, and future promise.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 33 (7), 503-512 (2019).</li><li>Sindhurakar, A., 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=An+automated+test+of+rat+forelimb+supination+quantifies+motor+function+loss+and+recovery+after+corticospinal+injury.">An automated test of rat forelimb supination quantifies motor function loss and recovery after corticospinal injury.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (2), 122-132 (2017).</li><li>Gallistel, 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=Screening+for+learning+and+memory+mutations:+A+new+approach.">Screening for learning and memory mutations: A new approach.</a> Acta psychologica Sinica. 42 (1), 138 (2010).</li><li>Fenrich, K. K., 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=Improved+single+pellet+grasping+using+automated+ad+libitum+full-time+training+robot.">Improved single pellet grasping using automated ad libitum full-time training robot.</a> Behavioural Brain Research. 281, 137-148 (2015).</li><li>Brenneis, 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=Automated+tracking+of+motion+and+body+weight+for+objective+monitoring+of+rats+in+colony+housing.">Automated tracking of motion and body weight for objective monitoring of rats in colony housing.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 56 (1), 18-31 (2017).</li><li>Pereira, T. D., 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=Sleap:+A+deep+learning+system+for+multi-animal+pose+tracking.">Sleap: A deep learning system for multi-animal pose tracking.</a> Nature Methods. 19 (4), 486-495 (2022).</li><li>Lauer, 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=Multi-animal+pose+estimation,+identification+and+tracking+with+deeplabcut.">Multi-animal pose estimation, identification and tracking with deeplabcut.</a> Nature Methods. 19 (4), 496-504 (2022).</li><li>Butcher, G., 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=An+apparatus+for+automatically+training+and+collecting+individualized+behavioral+data+with+socially+housed+rodents.">An apparatus for automatically training and collecting individualized behavioral data with socially housed rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109387 (2022).</li><li>Winter, Y., Schaefers, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sorting+system+with+automated+gates+permits+individual+operant+experiments+with+mice+from+a+social+home+cage.">A sorting system with automated gates permits individual operant experiments with mice from a social home cage.</a> Journal of Neuroscience Methods. 196 (2), 276-280 (2011).</li><li>Rivalan, M., Munawar, H., Fuchs, A., Winter, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated,+experimenter-free+method+for+the+standardised,+operant+cognitive+testing+of+rats.">An automated, experimenter-free method for the standardised, operant cognitive testing of rats.</a> PLOS One. 12 (1), e0169476 (2017).</li><li>Deacon, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Housing,+husbandry+and+handling+of+rodents+for+behavioral+experiments.">Housing, husbandry and handling of rodents for behavioral experiments.</a> Nature Protocols. 1 (2), 936-946 (2006).</li><li>Lang, C. E., Lohse, K. R., Birkenmeier, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dose+and+timing+in+neurorehabilitation:+Prescribing+motor+therapy+after+stroke.">Dose and timing in neurorehabilitation: Prescribing motor therapy after stroke.</a> Current Opinion in Neurology. 28 (6), 549 (2015).</li><li>Butcher, G., Becker, A., Davidson, A., Baltazar, M., Armshaw, J., Cruz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inventing+a+supercage+for+rats.">Inventing a supercage for rats.</a> , (2019).</li><li>Davidson, A., 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=Engineering+an+enriched+environment+operant+chamber+and+its+implications.">Engineering an enriched environment operant chamber and its implications.</a> , (2019).</li><li>Windle, 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=An+analysis+of+four+different+methods+of+producing+focal+cerebral+ischemia+with+endothelin-1+in+the+rat.">An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat.</a> Experimental Neurology. 201 (2), 324-334 (2006).</li><li>Reppucci, C. J., Veenema, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+social+versus+food+preference+test:+A+behavioral+paradigm+for+studying+competing+motivated+behaviors+in+rodents.">The social versus food preference test: A behavioral paradigm for studying competing motivated behaviors in rodents.</a> MethodsX. 7, 101119 (2020).</li><li>Borland, 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=A+novel+operant+task+to+assess+social+reward+and+motivation+in+rodents.">A novel operant task to assess social reward and motivation in rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 287, 80-88 (2017).</li><li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+cpp:+Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+(cpp)+paradigm:+Update+of+the+last+decade.">Review on cpp: Measuring reward with the conditioned place preference (cpp) paradigm: Update of the last decade.</a> Addiction Biology. 12 (3-4), 227-462 (2007).</li><li>Salamone, J. D., Correa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+and+pharmacology+of+activational+and+effort-related+aspects+of+motivation:+Rodent+studies.">Neurobiology and pharmacology of activational and effort-related aspects of motivation: Rodent studies.</a> Current Opinion in Behavioral Sciences. 22, 114-120 (2018).</li><li>Shull, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bouts,+changeovers,+and+units+of+operant+behavior.">Bouts, changeovers, and units of operant behavior.</a> European Journal of Behavior Analysis. 12 (1), 49-72 (2011).</li><li>Gottlieb, E., 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+bidirectional+impact+of+sleep+and+circadian+rhythm+dysfunction+in+human+ischaemic+stroke:+A+systematic+review.">The bidirectional impact of sleep and circadian rhythm dysfunction in human ischaemic stroke: A systematic review.</a> Sleep Medicine Reviews. 45, 54-69 (2019).</li><li>Lo, E. H., 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=Circadian+biology+and+stroke.">Circadian biology and stroke.</a> Stroke. 52 (6), 2180-2190 (2021).</li><li>Meng, H., Liu, T., Borjigin, J., Wang, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+stroke+destabilizes+circadian+rhythms.">Ischemic stroke destabilizes circadian rhythms.</a> Journal of Circadian Rhythms. 6 (1), 1-13 (2008).</li><li>Stern, R. A., Bachman, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depressive+symptoms+following+stroke.">Depressive symptoms following stroke.</a> The American Journal of Psychiatry. 148 (3), 351-356 (1991).</li><li>Rapolien&#279;, J., Endzelyt&#279;, E., Jasevi&#269;ien&#279;, I., Savickas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stroke+patients+motivation+influence+on+the+effectiveness+of+occupational+therapy.">Stroke patients motivation influence on the effectiveness of occupational therapy.</a> Rehabilitation Research and Practice. 2018, (2018).</li><li>Robinson, R. G., Jorge, 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=Post-stroke+depression:+A+review.">Post-stroke depression: A review.</a> American Journal of Psychiatry. 173 (3), 221-231 (2016).</li><li>Faraji, 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=Sex-specific+stress+and+biobehavioral+responses+to+human+experimenters+in+rats.">Sex-specific stress and biobehavioral responses to human experimenters in rats.</a> Frontiers in Neuroscience. 16, 965500 (2022).</li></ol>

Ce protocole a de multiples utilisations. Tout d’abord, et c’est le plus général, l’ORT a été développé dans le but de permettre une formation comportementale automatisée à sujet unique et la collecte de données dans le contexte du logement social et enrichi. Bien que cette étude ait testé l’idée de collecter des mesures comportementales typiques et de les élaborer dans le contexte de l’AVC, la même chose peut être faite pour d’autres applications et tâches comportementales. Même les mesures ...

L’entraînement comportemental et les tests avec des modèles de rats sont importants dans d’innombrables domaines de recherche, de l’exploration des processus cognitifs aux états pathologiques et plus encore1. En règle générale, cette formation et ces tests sont effectués avec des animaux individuels lors de séances individuelles, un chercheur retirant manuellement l’animal de sa cage domestique et le plaçant temporairement dans une sorte d’appareil. Malheureusement, cette approche présente plusieurs difficultés et limites. Tout d’abord, les tests comportementaux peuvent prendre beaucoup de temps pour les chercheurs, et lorsqu’une formation est nécessaire, ce temps devient encore plus important. Deuxièmement, cette approche affecte automatiquement, voire potentiellement confond, les données acquises, comme cela a été établi ailleurs2. Ces facteurs de confusion sont particulièrement saillants lorsque l’on considère les variables liées à l’enrichissement. Plus précisément, les rats de laboratoire sont traditionnellement logés dans de petites cages qui sont juste assez grandes pour un ou deux rats3, et si les roues de course ne sont pas fournies, ils peuvent passer leur vie sans occasions réelles de faire de l’exercice. De plus, le logement isolé peut être une source majeure de stress chez une espèce sociale telle que le rat4. Certains de ces inconvénients liés au bien-être ont probablement un impact sur la physiologie des rats 5,6, ce qui peut empêcher le développement de l’expression comportementale typique de l’espèce4 et avoir un impact sur la qualité des modèles de rongeurs appliqués aux contextes humains.
Les chercheurs ont cherché plusieurs types de solutions à ces problèmes au cours des dernières années. Le type de solution le plus simple a été d’automatiser les tests comportementaux et la formation 7,8,9,10, supprimant ainsi la nécessité pour un seul chercheur de s’occuper d’un seul animal. Une solution supplémentaire a été d’automatiser le transfert d’animaux vers des chambres d’expérimentation11,12, éliminant ainsi la nécessité d’une intervention humaine. Enfin, plusieurs configurations ont été explorées qui permettent aux animaux d’être logés en cage de colonie avec d’autres animaux et avec plus d’espace pour l’exploration et l’enrichissement13. Malgré ces avantages, de telles configurations de colonies peuvent limiter ou compliquer les efforts de collecte de données comportementales différenciées individuellement (voir les efforts pour utiliser la vision par ordinateur)14,15. Si des données comportementales individuelles sont nécessaires, il peut être plus difficile ou plus complexe d’identifier et de récupérer les animaux de la cage de la colonie pour les sessions comportementales également. À l’heure actuelle, il existe peu de systèmes permettant de collecter des données comportementales individuelles à partir de colonies (enrichies) 16,17,18.
Ces inconvénients peuvent avoir un impact spécifique sur la recherche sur les effets comportementaux des lésions cérébrales acquises. Tout d’abord, il est clair que la présence et/ou le sexe des humains ainsi que les pratiques de manipulation affectent le comportement des rongeurs 2,19, et ces variables peuvent avoir un impact différentiel sur le comportement des rats avant vs. après un accident vasculaire cérébral. Deuxièmement, les résultats comportementaux humains après un AVC peuvent être aggravés par une diminution volontaire de l’engagement avec la dose recommandée d’exercices de réadaptation20. Actuellement, les expériences sur les rongeurs ont tendance à ne pas modéliser ce type de contexte, car les rats ne sont pas libres de choisir de s’engager ou de s’abstenir de séances comportementales.
Cet article présente un protocole conçu pour faciliter les tests comportementaux individuels dans le cadre de la mise en cage enrichie des colonies. Cette approche permet non seulement de répondre aux contraintes des pratiques actuelles, mais aussi d’ouvrir des pistes pour l’exploration de mesures innovantes. Un tourniquet à rat unique (ORT) a été mis au point et peut être fixé à une cage de colonie, permettant aux animaux d’entrer indépendamment dans les chambres comportementales et d’initier leurs propres séances d’entraînement et de test. Le système est abordable ; chaque ORT peut être assemblé à faible coût (avec accès à une imprimante 3D). Dans le passé, la validation de ce système a été effectuée à l’aide d’une chambre opérante de base, montrant que les animaux pouvaient être entraînés de manière cohérente à effectuer une simple pression sur un levier opérant sans la présence d’un expérimentateur16. Néanmoins, la question de savoir si cette configuration est applicable à d’autres scénarios reste en suspens. L’objectif est de valider l’efficacité de la mise en cage de la colonie d’ORT, qui a été précédemment établie, pour l’entraînement et la quantification du comportement de portée qualifié pertinent pour la déficience motrice après un AVC. La configuration a été utilisée pour générer de nouvelles variables qui ne sont généralement pas explorées dans la recherche sur l’AVC. Ces variables comprennent des mesures de performance pour la tâche de portée qualifiée et des mesures d’auto-initiation, qui pourraient être pertinentes pour la motivation et la prise de décision. De plus, les changements induits par l’AVC dans les schémas circadiens de l’auto-initiation quotidienne sur l’ensemble de la période de 24 heures ont été efficacement détectés.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Consult with local makerspace</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bolt</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>1346</td>
			<td>6-32 or 8-32 by&#160; 0.5&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bolt</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>1348</td>
			<td>6-32 or 8-32 by&#160; 0.75&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>door hinge</td>
			<td>XJS (Amazon)</td>
			<td>43398-16234</td>
			<td>1&#34; cabinet stainless steel door hinge set; Optional (if &#34;perfect hinge&#34; is not printed)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drill</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any electric drill works</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>extension spring</td>
			<td>Nieko (Amazon)</td>
			<td>50456A</td>
			<td>Choose and adjust spring based on ORT sized and desired tension</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>granulated sugar</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lock nuts</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>2551</td>
			<td>6-32 or 8-32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>measuring tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microcontroller</td>
			<td>Arduino</td>
			<td>A000066</td>
			<td>Arduino Uno</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microswitch</td>
			<td>Sparkfun</td>
			<td>KW4-Z5F</td>
			<td>mini microswitch (SPDT-roller lever)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One Rat Turnstile (ORT)</td>
			<td>Vulintus</td>
			<td></td>
			<td>Contact company to request quote if not self-assembling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operant Chambers as desired for behavioral assessment: For this experiment we used automated isometric pull chambers from Vulintus&#160;</td>
			<td>Vulintus</td>
			<td>No cat #: contact Vulintus</td>
			<td>Contact Vulintus for quote</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLA filament&#160;</td>
			<td>OVERTURE (Amazon)</td>
			<td>UK-MATTEPLA17511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plexiglass</td>
			<td>Lesnlok (Amazon)</td>
			<td>B09P74K7BR</td>
			<td>clear, 1/8&#34; thickness, Cut to size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plexiglass cutter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>python program</td>
			<td>Python Software Foundation</td>
			<td></td>
			<td>software available on request</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RFID reader</td>
			<td>Priority 1 Design</td>
			<td>RFIDRW-E-USB</td>
			<td>With antenna</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RFID tag</td>
			<td>Unified Information Devices</td>
			<td>UC-1485-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rod</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>23632</td>
			<td>cut to &#62; 3.5&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary tool</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to bore hole in apparatus and colony caging for ORT; any hardware usable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sand paper</td>
			<td>HSYMQ (Amazon)</td>
			<td>TOMPOL-1118-1915-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>socket wrench set</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any socket wrench set works</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>soldering iron</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>super glue</td>
			<td></td>
			<td>234790</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wire</td>
			<td>Plusivo (Amazon)</td>
			<td>EAN0721248989789</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
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gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits

Les tests comportementaux sur des modèles de rats sont fréquemment utilisés à diverses fins, notamment la recherche psychologique, biomédicale et comportementale. De nombreuses approches traditionnelles impliquent des séances de test individuelles entre un seul chercheur et chaque animal d’une expérience. Cette configuration peut prendre beaucoup de temps pour le chercheur, et leur présence peut avoir un impact indésirable sur les données comportementales. De plus, la mise en cage traditionnelle pour la recherche sur les rats impose un manque d’enrichissement, d’exercice et de socialisation qui serait normalement typique de l’espèce, et ce contexte peut également fausser les résultats des données comportementales. Surmonter ces limites peut s’avérer utile pour plusieurs applications de recherche, y compris l’étude des lésions cérébrales acquises. Ici, un exemple de méthode est présenté pour entraîner et tester automatiquement le comportement individuel des rats dans une cage de colonie sans la présence d’humains. L’identification par radiofréquence peut être utilisée pour adapter les sessions à chaque rat. La validation de ce système a eu lieu dans le contexte de l’exemple de la mesure de la performance motrice des membres antérieurs avant et après un AVC. Les caractéristiques traditionnelles des troubles comportementaux post-AVC et les nouvelles mesures rendues possibles par le système sont mesurées, notamment le taux de réussite, divers aspects de la force de traction, l’analyse des épisodes, le taux et les modèles d’initiation, la durée des séances et les modèles circadiens. Ces variables peuvent être collectées automatiquement avec peu de limitations. Bien que l’appareil élimine le contrôle expérimental de l’exposition, du moment et de la pratique, la validation a produit une cohérence raisonnable de ces variables d’un animal à l’autre.

Les animaux ont été entraînés et testés avec quatre rats femelles dans une cage de colonie et quatre rats mâles dans une cage de colonie séparée. Tous les rats ont appris à passer par les ORT en quatre jours ou moins. Les quatre rats femelles ont réussi >85 % de leurs combats à la force requise de 120 g en environ 6 semaines d’entraînement et les rats mâles ont atteint le même critère en 10 semaines (contre environ 3 semaines avec un entraînement standard avec des rats dépourvus)7</su...

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Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits

Un système d’acquisition de données à partir de séances de comportement individuel auto-initiées dans le cadre d’une cage de colonie sociale est présenté. L’efficacité de ce système est démontrée à l’aide d’une évaluation automatisée de la portée qualifiée, permettant de caractériser les déficiences motrices post-AVC, les altérations comportementales potentielles liées à la motivation, les variations circadiennes et d’autres variables dépendantes innovantes.

Collecte de données comportementales sur des rats auto-initiés pour caractériser les déficits post-AVC

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many ...

Cette recherche vise à remédier aux limites typiques des expériences basées sur le comportement en permettant aux animaux de vivre dans des colonies enrichies. L’objectif est de faciliter les tests comportementaux et la formation auto-initiés, et de démontrer comment cette approche peut générer des données individualisées valides, y compris des variables dépendantes post-AVC, à la fois typiques et nouvelles. Les chercheurs qui mènent des expériences comportementales posent plusieurs défis, notamment passer du temps sur la formation comportementale et minimiser les facteurs de confusion potentiels associés à la manipulation humaine des rongeurs et à la privation de nourriture, d’exercice et d’interaction sociale.Espérons que les résultats de ce protocole montrent l’utilité de poursuivre des approches automatisées, sans humain et/ou écologiquement enrichies pour la collecte de données comportementales. Nous espérons que cela encouragera d’autres chercheurs à utiliser des méthodes à haut débit pour explorer de nouvelles variables et un éventail de paradigmes expérimentaux. Pour commencer, procurez-vous un tourniquet ou ORT préassemblé.Fixez un lecteur d’identification par radiofréquence (RFID) à l’ORT, puis fixez l’antenne RFID au tube ORT. Fixez les ORT entre l’appareil comportemental et la cage de la colonie. Installez le système RFID pour lire les animaux lorsqu’ils passent dans l’ORT.Introduisez une cohorte de rats de la même taille dans la cage de la colonie. Entraînez le rat à entrer régulièrement dans l’appareil comportemental via l’ORT. Ensuite, introduisez la poignée de la nuque dans l’appareil de préhension qualifié.Dans le programme Arduino, pour régler la poignée de tirage à la sensibilité la plus élevée, allez dans le RAT. H et définissez le seuil de force requis pour initier une traction. Rétractez le levier quotidiennement de 0,25 à 0,5 millimètre jusqu’à atteindre une position finale de un à 1,25 centimètre à l’extérieur de la chambre.Lancez un programme d’entraînement centile pour augmenter progressivement les forces de traction requises pour activer la poignée. Une fois que le rat atteint de manière fiable le critère final de 120 grammes, les tractions suppriment le programme d’entraînement centile et fixent le critère d’activation de la poignée à 120 grammes. Récupérez le rat provoqué par l’AVC dans une cage traditionnelle pendant trois à sept jours.Après la récupération, retournez le rat dans la cage de la colonie avec l’ORT attaché à l’appareil à portée qualifié. Effectuer les tests comportementaux à des exigences de traction de 120 grammes jusqu’à ce que suffisamment de données soient recueillies pour évaluer les déficits post-AVC. Dans les évaluations de portée qualifiées, des variations significatives du taux de réussite, de la force moyenne par traction et des tractions par poussée chez les rats ont été observées après l’induction de l’AVC.La nage n’a pas affecté les initiations de séance. Les femmes ont systématiquement commencé plus de séances que les hommes, sans changement de taux après l’AVC. En revanche, la plupart des rats ont montré une durée de chambre accrue, peut-être en raison de taux de réussite réduits.L’AVC a affecté la répartition circadienne des séances tout au long de la journée, tant chez les hommes que chez les femmes. Avant l’AVC, les animaux s’engageaient principalement dans la tâche au début du cycle de lumière et chez les femelles juste avant le début du cycle d’obscurité. Après l’AVC, les mâles et les femelles ont évolué vers une augmentation progressive de l’engagement tout au long du cycle de lumière.La recherche translationnelle sur les accidents vasculaires cérébraux utilise actuellement divers tests de comportement cruciaux, mais la majorité d’entre eux nécessitent des tests individuels et intensifs en main-d’œuvre et une formation occasionnelle avec des animaux. De plus, les variables d’auto-initiation sont rarement saisies, car les tests mettent principalement en scène des expériences ou des sessions et des tâches initiées. Par rapport aux approches typiques de formation et de test comportementaux, ce protocole offre plusieurs avantages.Il s’attaque aux facteurs de confusion associés à la manipulation humaine, réduit le travail quotidien des chercheurs, permet plusieurs sources d’enrichissement et fournit même de nouvelles mesures des variables circadiennes et initiatiques.

Research

JoVE Journal

Behavior

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Behavioral phénotypage de modèles de maladies murin avec la station intégrée comportementale (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Recherche

Sciences du comportement

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Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

Évaluer les multiples dimensions de l&#39;engagement à caractériser l&#39;apprentissage: une perspective neurophysiologique

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

A Mouse Model of Subchronic and Mild Social Defeat Stress for Understanding Stress-induced Behavioral and Physiological Deficits

Un modèle de souris de subchronique et doux Défaite sociale stress pour comprendre les déficits comportementaux et physiologiques induites par le stress

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