Name: gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits
Uploaded: 2024-03-15T12:40:00
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Questo lavoro è stato finanziato in parte dalla dotazione Beatrice H. Barrett per la ricerca sulle relazioni neuro-operanti con l'Università del Texas settentrionale (UNT). Siamo grati per il contributo e l'assistenza di tutti i membri del Neuroplasticity and Repair Laboratory, in particolare Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameron Scallon e Hannah McGee.

Tutte le procedure e la cura degli animali sono state approvate dal comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali dell'Università del Texas settentrionale (IACUC) e hanno aderito alla guida del National Institutes of Health per la cura e l'uso degli animali da laboratorio. I ratti Long-Evans maschi e femmine adulti (400-800 g, 1,5 anni), utilizzati nel presente studio, sono stati alloggiati in gabbia per colonie.
1. Preparazione dell'attrezzatura
<ol><li>Ottenere...

<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>

Questo protocollo ha molteplici usi. In primo luogo, e più in generale, l'ORT è stato sviluppato allo scopo di consentire la formazione comportamentale automatizzata di un singolo soggetto e la raccolta di dati nel contesto dell'edilizia sociale arricchita. Mentre questo studio ha testato l'idea di raccogliere misure comportamentali tipiche ed elaborarle nel contesto dell'ictus, lo stesso può essere fatto per altre applicazioni e compiti comportamentali. Anche le misure raccolte in questa convalida possono anche esser...

L'addestramento comportamentale e i test con modelli di ratto sono importanti in innumerevoli aree di ricerca, dall'esplorazione dei processi cognitivi agli stati patologici e altro ancora1. In genere, questa formazione e test vengono condotti con singoli animali in sessioni individuali, con un ricercatore che rimuove manualmente l'animale dalla gabbia domestica e lo colloca temporaneamente in una sorta di apparato. Sfortunatamente, ci sono diverse difficoltà e limitazioni con questo approccio. In primo luogo, i test comportamentali possono richiedere molto tempo per i ricercatori e, quando è necessaria la formazione, tale richiesta di tempo diventa ancora maggiore. In secondo luogo, questo approccio influisce automaticamente - o addirittura potenzialmente confonde - i dati acquisiti, come è stato stabilito altrove2. Questi fattori confondenti sono particolarmente salienti quando si considerano le variabili correlate all'arricchimento. In particolare, i ratti da laboratorio sono tradizionalmente alloggiati in piccole gabbie che sono abbastanza grandi per uno o due ratti3 e, se non vengono fornite ruote da corsa, possono passare una vita senza opportunità significative di esercizio. Inoltre, l'alloggio isolato può essere una delle principali fonti di stress in una specie sociale come il ratto4. Alcuni di questi inconvenienti legati al benessere probabilmente hanno un impatto sulla fisiologia dei ratti 5,6, che può prevenire lo sviluppo di espressioni comportamentali specie-tipiche4 e influire sulla qualità dei modelli di roditori applicati ai contesti umani.
Negli ultimi anni i ricercatori hanno perseguito diversi tipi di soluzioni a questi problemi. Il tipo più semplice di soluzione è stato quello di automatizzare i test comportamentali e la formazione 7,8,9,10, eliminando così la necessità per un singolo ricercatore di occuparsi di un singolo animale. Un'ulteriore soluzione è stata quella di automatizzare il trasferimento degli animali nelle camere sperimentali11,12, eliminando ulteriormente la necessità del coinvolgimento umano. Infine, sono state esplorate diverse configurazioni che consentono agli animali di essere alloggiati in gabbie di colonie con altri animali e con più spazio per l'esplorazione e l'arricchimento13. Nonostante questi vantaggi, tali configurazioni di colonie possono limitare o complicare gli sforzi per raccogliere dati comportamentali differenziati individualmente (anche se vedi sforzi per utilizzare la visione artificiale)14,15. Se sono richiesti dati comportamentali individuali, può essere più difficile o complesso identificare e recuperare gli animali dalla gabbia della colonia anche per le sessioni comportamentali. Al momento, esistono pochi sistemi per la raccolta di dati comportamentali individuali da colonie (arricchite)che ospitano 16,17,18.
Questi inconvenienti possono avere un impatto specifico sulla ricerca sugli effetti comportamentali della lesione cerebrale acquisita. In primo luogo, è chiaro che la presenza e/o il sesso degli esseri umani e le pratiche di manipolazione influenzano il comportamento dei roditori 2,19 e queste variabili possono avere un impatto differenziale sul comportamento dei ratti prima rispetto a quelli di cui all'uomo. dopo l'ictus. In secondo luogo, gli esiti comportamentali umani dopo l'ictus possono essere peggiorati da una diminuzione volontaria dell'impegno con il dosaggio raccomandato di esercizi di riabilitazione20. Attualmente, gli esperimenti sui roditori tendono a non modellare questo tipo di contesto, perché i ratti non sono liberi di scegliere di impegnarsi o astenersi dalle sessioni comportamentali.
Questo articolo introduce un protocollo progettato per facilitare i test comportamentali individuali nell'ambito della gabbia di colonie arricchite. Questo approccio non solo affronta i vincoli delle pratiche attuali, ma apre anche strade per l'esplorazione di misure innovative. È stato sviluppato un tornello a un ratto (ORT) che può essere apposto su una gabbia di colonia, consentendo agli animali di entrare nelle camere comportamentali in modo indipendente e avviare le proprie sessioni di addestramento e test. Il sistema è conveniente; ogni ORT può essere assemblato a basso costo (dato accesso a una stampante 3D). In passato, la convalida di questo sistema è stata effettuata utilizzando una camera operante di base, dimostrando che gli animali potevano essere costantemente addestrati a eseguire una semplice pressione a leva operante senza la presenza di uno sperimentatore16. Tuttavia, la questione se questa configurazione sia applicabile ad altri scenari rimane irrisolta. L'obiettivo è convalidare l'efficacia della configurazione della gabbia per colonie ORT, precedentemente stabilita, per l'addestramento e la quantificazione del comportamento di portata qualificato rilevante per la compromissione motoria a seguito di un ictus. La configurazione è stata utilizzata per generare nuove variabili che in genere non vengono esplorate nella ricerca sull'ictus. Queste variabili includono metriche di performance per il compito di portata qualificata e misurazioni dell'auto-iniziazione, che potrebbero essere pertinenti alla motivazione e al processo decisionale. Inoltre, sono stati rilevati efficacemente i cambiamenti indotti dall'ictus nei modelli circadiani di auto-iniziazione giornaliera durante l'intero periodo di 24 ore.

<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

I test comportamentali nei modelli di ratto sono spesso utilizzati per diversi scopi, tra cui la ricerca psicologica, biomedica e comportamentale. Molti approcci tradizionali prevedono sessioni di test individuali e individuali tra un singolo ricercatore e ciascun animale in un esperimento. Questa configurazione può richiedere molto tempo per il ricercatore e la loro presenza può avere un impatto sui dati comportamentali in modi indesiderati. Inoltre, la gabbia tradizionale per la ricerca sui ratti impone una mancanza di arricchimento, esercizio fisico e socializzazione che normalmente sarebbe tipica della specie, e questo contesto può anche distorcere i risultati dei dati comportamentali. Il superamento di queste limitazioni può essere utile per diverse applicazioni di ricerca, incluso lo studio delle lesioni cerebrali acquisite. Qui viene presentato un metodo di esempio per addestrare e testare automaticamente il comportamento dei singoli ratti in una gabbia di colonia senza la presenza di esseri umani. L'identificazione a radiofrequenza può essere utilizzata per adattare le sessioni al singolo ratto. La convalida di questo sistema è avvenuta nel contesto di esempio della misurazione delle prestazioni motorie degli arti anteriori prima e dopo l'ictus. Vengono misurate le caratteristiche tradizionali dei disturbi comportamentali post-ictus e le nuove misure abilitate dal sistema, tra cui il tasso di successo, vari aspetti della forza di trazione, l'analisi dell'attacco, il tasso di inizio e i modelli, la durata della sessione e i modelli circadiani. Queste variabili possono essere raccolte automaticamente con poche limitazioni; Sebbene l'apparato rimuova il controllo sperimentale dell'esposizione, dei tempi e della pratica, la convalida ha prodotto una ragionevole coerenza in queste variabili da animale ad animale.

Gli animali sono stati addestrati e testati con quattro ratti femmine in una gabbia di colonia e quattro ratti maschi in una gabbia di colonia separata. Tutti i ratti hanno imparato a passare attraverso gli ORT in quattro giorni o meno. Le quattro femmine di ratto hanno raggiunto l'>85% di successo con il requisito di forza di 120 g in circa 6 settimane di addestramento e i ratti maschi hanno raggiunto lo stesso criterio in 10 settimane (rispetto a circa 3 settimane con l'addestramento standard con ratti privati)<sup cla...

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

Viene presentato un sistema per l'acquisizione di dati da sessioni di comportamento individuale auto-avviate all'interno di un ambiente di gabbia di colonia sociale. L'efficacia di questo sistema è dimostrata utilizzando una valutazione automatizzata della portata qualificata, che consente la caratterizzazione di disturbi motori post-ictus, potenziali alterazioni comportamentali legate alla motivazione, variazioni circadiane e altre variabili dipendenti innovative.

Raccolta di dati comportamentali sui ratti auto-avviati per caratterizzare i deficit post-ictus

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

Questa ricerca mira ad affrontare i limiti tipici degli esperimenti basati sul comportamento, consentendo agli animali di vivere in colonie arricchite. L'obiettivo è facilitare i test comportamentali e l'addestramento auto-avviati e dimostrare come tale approccio possa generare dati individualizzati validi, comprese le variabili dipendenti post-ictus, sia tipiche che nuove. Ci sono diverse sfide per i ricercatori che conducono esperimenti comportamentali, tra cui dedicare tempo alla formazione comportamentale e ridurre al minimo qualsiasi potenziale confondimento associato alla manipolazione umana dei roditori e alla privazione di cibo, esercizio fisico e interazione sociale.Si spera che i risultati di questo protocollo mostrino l'utilità di perseguire approcci automatizzati, privi di esseri umani e/o ecologicamente arricchiti per la raccolta di dati comportamentali. Speriamo che questo incoraggi altri ricercatori a utilizzare metodi ad alto rendimento per esplorare nuove variabili e una serie di paradigmi sperimentali. Per iniziare, procurati un tornello per topi preassemblato o ORT.Collegare un'identificazione a radiofrequenza, o lettore RFID, all'ORT, quindi fissare l'antenna RFID al tubo ORT. Attacca gli ORD tra l'apparato comportamentale e la gabbia delle colonie. Installa il sistema RFID per leggere gli animali mentre passano attraverso l'ORT.Introdurre una coorte di ratti della stessa dimensione nella gabbia della colonia. Addestra il ratto a entrare regolarmente nell'apparato comportamentale tramite l'ORT. Quindi, introdurre la maniglia del sondaggio nell'apparato di portata qualificato.Nel programma Arduino, per impostare la maniglia di trazione alla massima sensibilità, vai al RAT. H e definire la soglia di forza necessaria per avviare una trazione. Ritrarre la leva ogni giorno da 0,25 a 0,5 millimetri fino a raggiungere una posizione finale da uno a 1,25 centimetri all'esterno della camera.Avviare un programma di allenamento percentile per aumentare progressivamente le forze di trazione necessarie per attivare la maniglia. Una volta che il ratto raggiunge in modo affidabile l'intervallo di criteri finale di 120 grammi, rimuovi il programma di allenamento percentile e fissa il criterio per l'attivazione della maniglia a 120 grammi. Recuperare il ratto indotto dall'ictus in una gabbia tradizionale per tre-sette giorni.Dopo il recupero, riportare il ratto nella gabbia della colonia con l'ORT attaccato all'apparato di portata qualificato. Completare il test comportamentale con requisiti di trazione di 120 grammi fino a quando non vengono raccolti dati sufficienti per valutare i deficit post-ictus. Nelle valutazioni della portata qualificata, sono state osservate variazioni significative nel tasso di successo, nella forza media per trazione e nelle trazioni per attacco di ratti dopo l'induzione dell'ictus.L'ictus non ha influenzato l'inizio della sessione. Le femmine hanno iniziato costantemente più sessioni rispetto ai maschi senza alcun cambiamento nella frequenza dopo l'ictus. Al contrario, la maggior parte dei ratti ha mostrato una maggiore durata della camera, probabilmente a causa di ridotte percentuali di successo dell'incontro.L'ictus ha influenzato il modello circadiano delle distribuzioni delle sessioni durante il giorno sia nei maschi che nelle femmine. Prima dell'ictus, gli animali si impegnavano nel compito principalmente all'inizio del ciclo di luce e nelle femmine appena prima dell'inizio del ciclo di buio. Dopo l'ictus, sia i maschi che le femmine si sono spostati verso un graduale aumento dell'impegno durante il ciclo di luce.La ricerca traslazionale sull'ictus attualmente utilizza vari test comportamentali cruciali, ma la maggior parte richiede test individuali e ad alta intensità di lavoro e addestramento occasionale con gli animali. Inoltre, le variabili di auto-iniziazione vengono raramente catturate poiché i saggi presentano prevalentemente esperimenti o sessioni e compiti avviati. Rispetto ai tipici approcci di formazione e test comportamentale, questo protocollo offre diversi vantaggi.Affronta i fattori confondenti associati alla manipolazione umana, riduce il lavoro quotidiano dei ricercatori, consente diverse fonti di arricchimento e fornisce persino nuove misure delle variabili circadiane e di iniziazione.

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 Fenotipizzazione di modelli di malattia murini con la stazione Integrated Behavioral (INBEST)

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

Ricerca

Comportamento

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

Una Procedura di osservare Context-indotta Rinnovo pavloviano condizionata alcol-seeking comportamento in Rats

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

Valutare le molteplici dimensioni di ingaggio per caratterizzare Learning: una prospettiva neurofisiologica

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 modello murino di subcronica e Mild Sconfitta sociale stress per la comprensione deficit comportamentali e fisiologiche allo stress indotto

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

Rilevare i deficit comportamentistici in ratti dopo la ferita di cervello traumatica

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

Modellazione di Deficit di Comportamento Verbale con l'Equazione del Rapporto di Controllo Stimolo, SCoRE

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

Una tecnica di occlusione dell'arteria cerebrale media per indurre la depressione post-ictus nei ratti

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

Approcci comportamentali allo studio dello stress innato nel zebrafish

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

Un Test instrumentato Pull per caratterizzare le prove posturali

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