מים רדודים (חתירה) נוסחים שונים של בדיקות מבוך מים בעכברים
Summary
עכברים<em> האם</em> לשחות, אבל מופיעים זנים רבים כדי למצוא פעילות זו מלחיצה. כדי להתגבר על בעיה זו מבוכים כבר המציאו שם בריחה ממים רדודים משמשת להניע התנהגות. אלה הוכחו לתמוך לומדים לפחות טובים כמו מבוך המים של מוריס והמסורתי בשימוש נרחב.
Abstract
כאשר ריצ'רד מוריס המציא מבוך המים שלו בשנת 1981 7, רוב העבודה התנהגותית שנעשתה בחולדות. עם זאת, ההבנה טובה יותר של גנטיקה העכבר הובילה את העכבר הופך חשובה יותר ויותר. אך החוקרים מצאו כי כמה זנים של עכברים שעברו מוטציה היו מועדים לבעיות כמו פסיבית צף או צלילה כאשר הם נבדקו במבוך המים של מוריס 11. זה היה מפתיע בהתחשב בסביבתם הטבעית; חולדות לשחות באופן טבעי (באופן קלאסי, "עכברוש הביבים"), ואילו עכברים התפתחו באזורים היבשים של מרכז אסיה.
כדי להתגבר על בעיות אלה, זה נחשב אם מים רדודים יהיו תמריץ מספיק כדי לספק מוטיבציה בריחה לעכברים. זה היה גם למנוע את הבעיות של ייבוש היצורים הקטנים עם מגבת ולאחר מכן לשים אותם בחדר התאוששות מחומם כדי למנוע היפותרמיה, אשר מהווה בעיה רצינית הרבה יותר מאשר עם חולדות; היחס הגדול של שטח פנים להיקף של עכבר עושה זה particularly פגיע לאובדן חום מהיר.
שיקול נוסף היה, האם יכול לשמש אסטרטגית בריחה טבעית יותר, כדי להקל על למידה. מאז חיות שנופלות למים ולשחות הרחק מהבטיחות של החוף צפויים להעביר את הגנים שלהם, בעלי החיים התפתחו נטייה טבעית לשחות עד לקצה של גוף מים. מבוך המים של מוריס, לעומת זאת, מחייב אותם לשחות לפלטפורמה נסתרת לכיוון מרכז המבוך – בדיוק הפוכה להתנהגותם התפתחה. לכן מבוך החתירה צריך לשלב בריחה לקצה של המנגנון. תכונה זו, בשילוב עם השימוש במים רדודים יחסית שאינם מרתיע, מגלמת את ההיבט "העידון" של "3 Rs" של ראסל ורץ' 8.
סוגים שונים של עיצוב מבוך נשפטו; התכונה המשותפת הייתה שהמים היו תמיד רדוד (2 ס"מ עומק) ובריחה הייתה דרך צינור פירסינג הקיר השקוף של המנגנון. צינורות אחרים ("יציאה מזויפתים ") גם הוצבו סביב החומות, אבל אלה היו חסומים. מהחלק הפנימי של המבוך כל יציאות שווא ויציאה האמיתית היחידה נראים אותו הדבר. כרגע מבוך dodecagonal (12 צדדיים) נמצא בשימוש באוקספורד, עם 12 יציאות אמת / שקר נקבעו בפינות. בהתפתחות האחרונה Y-מבוך חתירה שקוף כבר נוסה בהצלחה.
Introduction
המבוכים ומוריס בארנס
מאז ראשיתה של פסיכולוגיה ניסויית, מחקרים של למידת בעלי חיים יש לסמוך במידה רבה על מבוכים, בנוי בדרך כלל מעץ או מתכת אטומים. באופן בלתי נמנע, בשל יכולות חוש הריח יוצאות דופן של מכרסמים, מחקרים רבים באמצעותם נפגעים במידה מסוימת, כאשר הנסיין חשב שהוא / היא הצליחה ללמד את בעלי חיים הבחנה חזותית או עמדה, שהחולדה או העכבר למעשה היה בעיקר באמצעות חוש ריח כדי לפתור את הבעיה. זה בא לידי ביטוי על ידי המחלוקת אם חולדות עם נגעים של ההיפוקמפוס יכולות לבצע משימות זכרון התייחסות מרחביים, שנדונו בפירוט בשנת 2002 4. בעיקרו של דבר, מלבד בעבודה מוקדמת עם המבוך רדיאלי אינם מופיעים דוד Olton ועמיתיו,, יש תמיד הסתובבו בשיטתיות המבוכים שלהם. זה הוביל לחי lesioned היפוקמפוס פתרון המשימה, ככל הנראה על ידי רמזי ריח שגרמו דוארACH זרוע ייחודית. באוקספורד, עכבר עיוור (באופן טבעי) נצפה פעם אחת במבוך רדיאלי של שש הזרועות. זה השאיר את זרוע ההתחלה שלו ופנה ימינה. ואז זה עבר למרכז ובחר בזרוע הנגדית. לאחר מכן הוא נפל לאסטרטגיה סטריאוטיפית של תמיד פונה ימינה, אבל כשזה מחדש נתקל בבסיס של הזרוע הראשונה שזה נכנס, זה לקח רגעי לרחרח אותו (~ 0.2 שניות) ולאחר מכן דחה אותה ועברתי לזרועות הבאה. אם מידע הרחה בביקור אחד יכול לזכור, ברור שבדיקה על ניסויים חוזרים ונשנים על מבוך סטטי עם אותה הזרוע baited תמיד תוביל לעמותות ריח חזקות עם הפרס, והלמידה היה בקלות להתרחש גם אם הנגע מנע כל גרידא למידה מרחבית.
בעיות כגון אלה היו התמריץ למוריס לפתח מבוך המים שלו 7; מים לא יספק רמזי חוש הריח מקומיים קבועים.
בריכת השכשוך היא למעשה הכלאה בין tradiמבוך המים tional תוכנן על ידי מוריס 7 והמבוך היבש בארנס 1. במבוך המים של מוריס, ששוחה בבעלי החיים במים עמוקים, לברוח ממנו הוא מים הרדודים המשתרעים על פלטפורמה מעט שקועה ממוקמת לכיוון מרכז המבוך. במבוך בארנס, החיה ממוקמת על פלטפורמה (יבש) עגולה עם חורי יציאה ברחבי הפריפריה, רק אחד מהם מציעה בריחה לתיבה ממוקמת מתחתיו.
השימוש בחתירה כבריחה מניע נבע מבעיות שדווחה, כאשר מספרים חסרי פרופורציה של כמה זנים של עכברים הטרנסגניים הצליחו לשחות כראוי במבוך מוריס. הם גם צללו או פסיביים צף 11. מאז זה עשוי לייצג תגובה הקשורה ללחץ, זה היה מנומק כי צמצום המים לעומק חתירה עשויה להספיק כדי להתגבר על בעיה זו, כפי שאכן עשה את זה. הוחלט גם לאפשר בריחה לצינור יבש שנקבע בצד של המנגנון, ולא למים רדודים המשתרעים על פלטפורמה. זהיהיה תגובת בריחה "טבעית" יותר, ולהגדיל את המרכיב המרחבי של הבדיקה, שכן הרבה למידה הראשונית במבוך מוריס הוא פרוצדורלי; החיות ראשונה חייבות להתגבר על הנטייה המולדת שלהם כדי לשחות לאורך הקירות של המבוך לפני למידה מרחבית יכולה להתחיל.
מבוך בארנס גם יכול לסבול מבעלי החיים אינו מונעים מספיק לברוח פלטפורמה העגולה 10,11.
Protocol
Representative Results
Discussion
לסיכום, נראה חתירה מניע יעיל בדרך כלל לעכברים, ותמנע את הלחץ הקשור בשחייה במים עמוקה. בניגוד לאורך הדרך ומודד את הזמן לברוח במבוך המים של מוריס, שיעור השגיאה בבריכה השכשוך לעכברי lesioned היפוקמפוס נשאר קבוע לאורך כל תקופת אימוני 5, כך זה מייצג מידה טהורה של זיכרון המרחבי, בניגוד לזמן לברוח או נתיב אורך, שהן ירידה כמו העכברים להכיר את האלמנטים שאינם מרחביים של המשימה. מדד השגיאות מספק גם גודל גדול יותר מהבדל בין בקרות עכברים פגומים (למשל lesioned היפוקמפוס) ו.
בפרסום המקורי, בדיקות בדיקה נערכו כדי לבדוק אם העכברים באמת היו באמצעות רמזים מרחביים 5. ב1 Probe, המבוך היה לסובב 120 מעלות אך המיקום הגיאוגרפי של צינור המפלט נשאר אותו הדבר כמו באימונים. ביצועים נותרו כמעט ללא שינוי. בבדיקה 2, בדומה לבדיקת ההכחדה הסטנדרטית במבוך מוריס, צינור היציאה היה חסום. הזמן המושקע ברבע אימונים של המבוך, שבו צינור היציאה היה ממוקם בעבר, היה 50% לעכברי ביקורת, 25% לעכברים עם נגעים בהיפוקמפוס. במבחן בדיקה שלישי בה את עמדתו של צינור היציאה הייתה שונה, את הפקדים בילו זמן רב יותר שוב ברבע אימון המקורי. בדיקות בדיקה אלה אישר את העכברים שלא באמצעות רמזי intramaze אבל היו מונחה על ידי הרמזים מרחביים במעבדה החיצונית למבוך. זה חוסר ההשפעה של רמזי intramaze מעמיד. בריכת השכשוך ביתרון על פני מבוך בארנס
למרות שלא ניסו חולדות במבוכי חתירה, זה עשוי להיות אפשרי, אם כי זה עשוי להיות יתרון להפוך קרים יותר ממי 20-25 מעלות צלזיוס משמש בדרך כלל במבוך מוריס. עם זאת, מאחר שגופם לא יהיה שקוע במים לא צריך להיות לכך השפעות שליליות רווחה.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
קרן Wellcome למתן מימון גישה פתוחה לאוניברסיטת אוקספורד. רוברט דיקון הוא חבר בקבוצת OXION אוקספורד, במימון קרן Wellcome מענק WT084655MA.
References
- Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psychol. 93, 74-104 (1979).
- Blizard, D. A., Cousino Klein, L., Cohen, R., McClearn, G. E. A Novel Mouse-Friendly Cognitive Task Suitable for Use in Aging Studies. Behav. Genetics. 33, 181-189 (2003).
- Deacon, R. M. J., Cholerton, L. L., Talbot, K., Nair-Roberts, R. G., Sanderson, D. J., Romberg, C., Koros, E., Bornemann, K. D., Rawlins, J. N. P. Age-dependent and -independent behavioral deficits in Tg2576 mice. Behav. Brain Res. 189, 126-138 (2008).
- Deacon, R. M. J., Bannerman, D. M., Kirby, B. P., Croucher, A., Rawlins, J. N. P. Effects of cytotoxic hippocampal lesions in mice on a cognitive test battery. Behav. Brain Res. 133, 57-68 (2002).
- Deacon, R. M. J., Rawlins, J. N. P. Learning impairments of hippocampal lesioned mice in a paddling pool. Behav. Neurosci. 116, 472-478 (2002).
- Dellu, F., Mayo, W., Cherkoaoui, J., Le Moal, M., Simon, H. A two-trial memory task with automated recording: study in young and aged rats. Brain Res. 558, 132-139 (1992).
- Morris, R. G. M. Spatial localization does not require the presences of local cues. Learn. Motiv. 12, 239-260 (1981).
- Russell, W. M. S., Burch, R. L. . The principles of humane experimental technique. , (1959).
- Sanderson, D. J., Gray, A., Simon, A., Taylor, A. M., Deacon, R. M. J., Seeburg, P. H., Sprengel, R., Good, M. A., Rawlins, J. N. P., Bannerman, D. M. Deletion of glutamate receptor-A (GluR-A) AMPA receptor subunits impairs one-trial spatial memory. Behav. Neurosci. 121, 559-569 (2007).
- Sunyer, B., et al. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in the mice. Protocol Exchange. , (2007).
- Wahlsten, D., Rustay, N. R., Metten, P., Crabbe, K. C. In search of a better mouse test. TINS. 26, 132-136 (2003).
