Name: gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits
Uploaded: 2024-03-15T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits at JoVE.com

עבודה זו מומנה בחלקה על ידי קרן ביאטריס ה. בארט למחקר על יחסים נוירו-אופרנטיים לאוניברסיטת צפון טקסס (UNT). אנו אסירי תודה על המשוב והסיוע של כל חברי המעבדה לגמישות מוחית ותיקונים, במיוחד ואלרי רוחאס, מרי קייט מור, קמרון סקאלון והאנה מקגי.

כל הנהלים והטיפול בבעלי חיים אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של אוניברסיטת צפון טקסס (IACUC) ודבקו במדריך המכונים הלאומיים לבריאות לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. זכרים ונקבות בוגרים של חולדות לונג-אוונס (400-800 גרם, בני שנה וחצי), ששימשו במחקר הנוכחי, שוכנו בכלוב מושבות.
<p class=...

<ol>
	<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>

לפרוטוקול זה שימושים מרובים. ראשית, ובאופן הרחב ביותר, אורט פותח במטרה לאפשר הכשרה התנהגותית אוטומטית של נושא אחד ואיסוף נתונים בהקשר של דיור חברתי מועשר. בעוד מחקר זה בדק את הרעיון של איסוף אמצעים התנהגותיים טיפוסיים ופירוט עליהם בהקשר של שבץ, אותו הדבר ניתן לעשות עבור יישומים אחרים ומשי?...

אימון התנהגותי ובדיקות עם מודלים של חולדות חשובים באינספור תחומי מחקר, החל מחקירת תהליכים קוגניטיביים ועד מצבי מחלה ועוד1. בדרך כלל, אימון ובדיקה אלה נערכים עם בעלי חיים בודדים במפגשים אחד על אחד, כאשר חוקר מוציא את בעל החיים באופן ידני מהכלוב הביתי שלהם ומכניס אותם באופן זמני למכשיר כלשהו. למרבה הצער, ישנם מספר קשיים ומגבלות בגישה זו. ראשית, מבחנים התנהגותיים יכולים לקחת זמן רב לחוקרים, וכאשר יש צורך בהכשרה, דרישת הזמן הזו הופכת לגדולה עוד יותר. שנית, גישה זו משפיעה באופן אוטומטי - או אפילו עלולה לבלבל - את הנתונים שנרכשו, כפי שנקבע במקומות אחרים2. בלבולים אלה בולטים במיוחד כאשר בוחנים משתנים הקשורים להעשרה. באופן ספציפי, חולדות מעבדה שוכנות באופן מסורתי בכלובים קטנים שהם גדולים מספיק עבור חולדה אחת או שתיים3, ואם לא מספקים גלגלי ריצה, הן עלולות לעבור חיים שלמים ללא הזדמנויות משמעותיות להתאמן. בנוסף, דיור מבודד יכול להיות מקור עיקרי לעקה במין חברתי כמו חולדה4. חלק מהחסרונות הללו הקשורים לרווחה עשויים להשפיע על הפיזיולוגיה של חולדות 5,6, מה שעשוי להקדים את התפתחות הביטוי ההתנהגותי האופייני למין4 ולהשפיע על איכות המודלים של מכרסמים כפי שהם מיושמים בהקשרים אנושיים.
חוקרים חיפשו בשנים האחרונות כמה סוגים של פתרונות לבעיות אלה. הסוג הפשוט ביותר של פתרון היה אוטומציה של בדיקות התנהגותיות ואימון 7,8,9,10, ובכך להסיר את הדרישה מחוקר יחיד לטפל בחיה אחת. פתרון נוסף היה אוטומציה של העברת בעלי חיים לתאי ניסוי11,12, מה שיבטל עוד יותר את הצורך במעורבות אנושית. לבסוף, נבדקו מספר מערכים המאפשרים לשכן בעלי חיים בכלוב מושבה עם בעלי חיים אחרים ועם יותר מקום לחקירה והעשרה13. למרות יתרונות אלה, תצורות מושבה כאלה יכולות להגביל או לסבך את המאמצים לאסוף נתונים התנהגותיים מובחנים בנפרד (אם כי ראו מאמצים לשימוש בראייה ממוחשבת)14,15. אם נדרשים נתונים התנהגותיים אינדיבידואליים, זה יכול להיות קשה יותר או מורכב יותר לזהות ולשלוף בעלי חיים מכלוב המושבה גם למפגשים התנהגותיים. כיום, קיימות מעט מערכות לאיסוף נתונים התנהגותיים פרטניים מבתי מושבה (מועשרים) 16,17,18.
חסרונות אלה עשויים להשפיע באופן ספציפי על המחקר על ההשפעות ההתנהגותיות של פגיעה מוחית נרכשת. ראשית, ברור כי נוכחותם ו/או מינם של בני אדם כמו גם שיטות הטיפול משפיעים על התנהגות מכרסמים 2,19, ומשתנים אלה עשויים להשפיע באופן דיפרנציאלי על התנהגות החולדות לפני לעומת . לאחר שבץ מוחי. שנית, תוצאות התנהגותיות אנושיות לאחר שבץ יכולות להחמיר על ידי ירידה מרצון במעורבות עם המינון המומלץ של תרגילי שיקום20. כיום, ניסויים במכרסמים נוטים שלא למדל הקשר מסוג זה, מאחר שחולדות אינן חופשיות לבחור לעסוק או להימנע ממפגשים התנהגותיים.
מאמר זה מציג פרוטוקול שנועד להקל על בדיקות התנהגותיות פרטניות במסגרת כלוב מושבה מועשר. גישה זו לא רק נותנת מענה לאילוצים של הפרקטיקות הנוכחיות, אלא גם פותחת אפיקים לבחינת אמצעים חדשניים. קרוסלה של חולדה אחת (ORT) פותחה וניתן להדביק אותה לכלוב מושבה, מה שמאפשר לבעלי חיים להיכנס לתאי התנהגות באופן עצמאי וליזום אימונים וניסויים משלהם. המערכת היא זולה; ניתן להרכיב כל אורט בעלות נמוכה (בהינתן גישה למדפסת תלת מימד). בעבר, תיקוף של מערכת זו בוצע באמצעות תא אופרנטי בסיסי, והראה כי ניתן לאמן בעלי חיים באופן עקבי לבצע לחיצת מנוף אופרנטית פשוטה ללא נוכחות של נסיין16. עם זאת, השאלה האם תצורה זו ישימה לתרחישים אחרים נותרה בלתי פתורה. המטרה היא לתקף את יעילותו של מערך הכלוב ORT-Colony, שהוקם בעבר, לאימון וכימות התנהגות טווח מיומנת הרלוונטית לליקוי מוטורי בעקבות שבץ מוחי. התצורה נוצלה ליצירת משתנים חדשים שבדרך כלל אינם נחקרים במחקר שבץ. משתנים אלה כוללים מדדי ביצוע למשימת ההגעה המיומנת ומדידות של חניכה עצמית, שיכולים להיות רלוונטיים למוטיבציה ולקבלת החלטות. יתר על כן, שינויים שנגרמו על ידי שבץ בדפוסי הצירקדיה של חניכה עצמית יומית לאורך כל 24 השעות זוהו ביעילות.

<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>
</table>

gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits

בדיקות התנהגותיות במודלים של חולדות משמשות לעתים קרובות למטרות מגוונות, כולל מחקר פסיכולוגי, ביו-רפואי והתנהגותי. גישות מסורתיות רבות כוללות מפגשי בדיקה פרטניים, אחד על אחד, בין חוקר יחיד לבין כל בעל חיים בניסוי. הגדרה זו יכולה לגזול זמן רב עבור החוקר, ונוכחותם עלולה להשפיע על הנתונים ההתנהגותיים בדרכים לא רצויות. בנוסף, כלוב מסורתי לחקר חולדות כופה חוסר העשרה, פעילות גופנית וסוציאליזציה שבדרך כלל אופייניים למין, והקשר זה עלול גם להטות את התוצאות של נתונים התנהגותיים. התגברות על מגבלות אלה עשויה להיות כדאית עבור מספר יישומי מחקר, כולל מחקר של פגיעה מוחית נרכשת. כאן מוצגת שיטה לדוגמה לאימון ובדיקה אוטומטית של התנהגות חולדות בודדות בכלוב מושבה ללא נוכחות בני אדם. ניתן להשתמש בזיהוי תדרי רדיו כדי להתאים הפעלות לחולדה הבודדת. התיקוף של מערכת זו התרחש בהקשר לדוגמה של מדידת ביצועים מוטוריים מיומנים של הגפיים הקדמיות לפני ואחרי שבץ. נמדדים מאפיינים מסורתיים של ליקויים התנהגותיים לאחר שבץ מוחי ומדדים חדשניים שהמערכת מאפשרת, כולל שיעור הצלחה, היבטים שונים של כוח משיכה, ניתוח התקפות, קצב ודפוסים התחלתיים, משך המפגש ודפוסים צירקדיים. משתנים אלה ניתן לאסוף באופן אוטומטי עם כמה מגבלות; למרות שהמנגנון מסיר את הבקרה הניסיונית על החשיפה, העיתוי והתרגול, התיקוף יצר עקביות סבירה במשתנים אלה מחיה לחיה.

החיות אומנו ונבדקו עם ארבע חולדות נקבות בכלוב מושבה אחד וארבע חולדות זכרים בכלוב מושבה נפרד. כל החולדות למדו לעבור דרך אורט תוך ארבעה ימים או פחות. ארבע נקבות החולדות הגיעו ל->85% התקפים מוצלחים בדרישת כוח של 120 גרם תוך כ-6 שבועות של אילוף, והחולדות הזכרים הגיעו לאותו קריטריון תוך 10 שבועות (בהש...

Watch this Scientific Journal Video about Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits at JoVE.com

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

מוצגת מערכת לאיסוף נתונים ממפגשי התנהגות אישיים יזומים במסגרת כלוב מושבה חברתית. יעילותה של מערכת זו מודגמת באמצעות הערכת טווח אוטומטית מיומנת, המאפשרת אפיון ליקויים מוטוריים לאחר שבץ, שינויים התנהגותיים פוטנציאליים הקשורים למוטיבציה, שינויים צירקדיים ומשתנים תלויים חדשניים אחרים.

איסוף נתונים התנהגותיים של חולדות ביוזמה עצמית כדי לאפיין ליקויים לאחר שבץ מוחי

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

מחקר זה נועד להתמודד עם מגבלות אופייניות בניסויים מבוססי התנהגות על ידי מתן אפשרות לבעלי חיים לחיות בדיור מושבה עשיר. המטרה היא להקל על בדיקות ואימונים התנהגותיים יזומים עצמיים, ולהדגים כיצד גישה זו יכולה ליצור נתונים אישיים תקפים, כולל משתנים תלויים לאחר שבץ, הן טיפוסיים והן חדשניים. ישנם מספר אתגרים עבור חוקרים המבצעים ניסויים התנהגותיים, כולל השקעת זמן באימון התנהגותי ומזעור כל בלבול פוטנציאלי הקשור לטיפול אנושי במכרסמים ומניעת מזון, פעילות גופנית ואינטראקציה חברתית.יש לקוות שהממצאים מפרוטוקול זה יראו את התועלת של נקיטת גישות אוטומטיות, חופשיות מבני אדם או מועשרות מבחינה אקולוגית לאיסוף נתונים התנהגותיים. אנו מקווים שזה יעודד חוקרים אחרים להשתמש בשיטות תפוקה גבוהה כאלה כדי לחקור משתנים חדשים ומגוון של פרדיגמות ניסוייות. כדי להתחיל, השג קרוסלת חולדה אחת שהורכבה מראש או ORT.חבר זיהוי תדר רדיו, או קורא RFID, ל- ORT ולאחר מכן הצמד את אנטנת ה- RFID לצינור ORT. הצמידו את ה-ORTs בין המנגנון ההתנהגותי לכלוב המושבה. התקן את מערכת RFID כדי לקרוא בעלי חיים כשהם עוברים דרך ORT.הכניסו קבוצה בגודל זהה של חולדות לכלוב המושבה. לאמן את החולדה להיכנס באופן קבוע למנגנון ההתנהגות דרך אורט. לאחר מכן, הכנס את ידית הסקר למנגנון ההגעה המיומן.בתוכנית Arduino, כדי להגדיר את ידית המשיכה לרגישות הגבוהה ביותר, עבור אל RAT. H קובץ ולהגדיר את סף הכוח הדרוש כדי ליזום משיכה. יש למשוך את הידית מדי יום ב-0.25 עד 0.5 מילימטרים עד להגעה למיקום סופי של סנטימטר אחד עד 1.25 סנטימטרים מחוץ לתא.התחל תוכנית אימון אחוזונים כדי להגדיל בהדרגה את כוחות המשיכה הדרושים להפעלת הידית. ברגע שהחולדה מגיעה באופן אמין לטווח הקריטריון הסופי של 120 גרם, משיכות, מסירים את תוכנית האימון של האחוזונים וקובעים את הקריטריון להפעלת הידית ל-120 גרם. לשחזר את החולדה המושרה שבץ בכלוב מסורתי במשך שלושה עד שבעה ימים.לאחר ההחלמה, מחזירים את החולדה לכלוב המושבה כשהאורט מחובר למכשיר ההגעה המיומן. השלם את הבדיקה ההתנהגותית בדרישות משיכה של 120 גרם עד שייאספו מספיק נתונים כדי להעריך ליקויים לאחר שבץ. בהערכות טווח מיומנות, נצפו שינויים משמעותיים בשיעור ההצלחה, כוח ממוצע לכל משיכה ומשיכה לכל התקף של חולדות לאחר השראת שבץ.השבץ לא השפיע על ייזום המפגש. נקבות יזמו באופן עקבי יותר מפגשים מאשר זכרים ללא שינוי בשיעור לאחר שבץ. לעומת זאת, רוב החולדות הפגינו משך זמן גבוה יותר בתא, אולי בשל שיעורי הצלחה מופחתים של התקפות.השבץ השפיע על הדפוסים הצירקדיים של התפלגות המפגשים לאורך היום אצל זכרים ונקבות כאחד. לפני השבץ, בעלי חיים עסקו במשימה בעיקר בשלב מוקדם של מחזור האור ובנקבות ממש לפני תחילת המחזור החשוך. לאחר השבץ, הן הזכרים והן הנקבות, עברו למעורבות מוגברת בהדרגה לאורך מחזור האור.מחקר שבץ תרגומי משתמש כיום במבחני התנהגות חיוניים שונים, אך רובם דורשים עבודה אינטנסיבית ובדיקות אחד על אחד ואימונים מזדמנים עם בעלי חיים. כמו כן, משתני חניכה עצמית נלכדים לעתים רחוקות מכיוון שהמבחנים כוללים בעיקר ניסוי או הפעלות ומשימות יזומות. בהשוואה לגישות אימון ובדיקה התנהגותיות טיפוסיות, פרוטוקול זה מציע מספר יתרונות.הוא מטפל בבלבולים הקשורים לטיפול בבני אדם, מפחית את העבודה היומיומית של החוקרים, מאפשר מספר מקורות העשרה, ואף מספק מדדים חדשניים של משתנים צירקדיים ומשתני חניכה.

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

ההתנהגות phenotyping של מודלי Murine מחלות עם ההתנהגות המשולבת התחנה (INBEST)

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

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

נוהל ללב התחדשות מושרה הקשר של התנהגות אלכוהול מחפשי מיזוג הפבלובית בחולדות

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

הערכת ממדים המרובים של אירוסין לאפיין למידה: הנוירופיזיולוגי פרספקטיבה

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

במודל עכבר של מתח הבס חברתי Subchronic והקל להבנת גירעונות התנהגותיים ופיסיולוגיים הנגרם על-מתח

Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

זיהוי חסרונות התנהגותיים אצל חולדות לאחר פגיעה מוחית טראומטית

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Modeling Verbal Behavior Deficits with the Stimulus Control Ratio Equation, SCoRE

דוגמנות התנהגות מילולית לבין משוואת יחס בקרת גירוי, ציון

Verbal operant analyses are the extension of functional analysis technology to the field of verbal behavior, of particular relevance to autism spectrum ...

A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats

עורק מוחין בינוני טכניקת הסגר לגרימת שלאחר שבץ דיכאון בחולדות

Post-stroke depression (PSD) is the most recurrent of all psychiatric complications resulting from an ischemic stroke. A greater majority (about 60%) of ...

Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

גישות התנהגותיות לחקר הלחץ הטבוע בדג זברה

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

מבחן Pull שעברו אינסטרומנטציה לאפיין תגובות בתנוחה

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...