This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.
Dit protocol beschrijft de gewijzigde gat board (MHB), die functies combineert van een traditionele gat board en open veld en is ontworpen om meerdere dimensies van ongeconditioneerde gedrag in kleine laboratorium zoogdieren (bijvoorbeeld muizen, ratten, boom spitsmuizen en kleine primaten) te meten. Dit paradigma is een waardevol alternatief voor het gebruik van een gedragstest batterij, aangezien een breed spectrum gedrags gedrags- profiel van een dier kan worden onderzocht in één enkele test.
De inrichting bestaat uit een doos, die de "beschermde" zone, gescheiden van een groep compartiment. Een bord, waarop kleine cilinders worden gespreid in drie lijnen, wordt geplaatst in het midden van de doos, die de 'onbeschermde' gebied van de set-up. De cognitieve vaardigheden van de dieren kan worden gemeten door het lokken sommige cilinders op het bord en het meten van de werk- en referentie-geheugen. Andere ongeconditioneerde gedrag, zoals activity-related-, angst-related- en sociaal gedrag, kan worden waargenomen met behulp van dit paradigma. Behavioral flexibiliteit en de mogelijkheid om te wennen aan een nieuwe omgeving kan bovendien worden waargenomen door het onderwerpen van de dieren meerdere proeven in de MHB, onthullende inzicht aanpassingsvermogen van de dieren.
Door testen orde effecten in een gedragstest batterij moet naïeve dieren worden gebruikt voor elk experiment. Door het testen van meerdere gedrags dimensies in een enkel paradigma en daardoor omzeilen dit probleem, is het aantal proefdieren gebruikt worden verminderd. Bovendien, door het vermijden van sociale isolatie tijdens het testen en zonder voedsel onthouden dieren, de MHB vertegenwoordigt een gedragstest systeem eventuele zeer lage hoeveelheid stress induceren.
Het gemodificeerde gat board (MHB) wordt gebruikt om meerdere dimensies van ongeconditioneerde rijgedrag, vooral bij muizen en ratten 1. Een aantal veel gebruikte testen meten een enkele gedrags parameter die niet volledig dekt het volledige fenotype van een gedragsmatige dimensie. De MHB werd ontwikkeld gebaseerd op het concept dat knaagdieren hun rijke gedragspatronen kunnen vertonen alleen een rijke testomgeving 2 waardoor aldus voor complexe ethologische observaties.
De set-up bestaat uit de kenmerken van de traditionele opening van commissarissen en het open veld test, wat resulteert in een enkel complex paradigma dat de nadelen van een testbatterij overwint (dat wil zeggen, in het verminderen van het aantal gebruikte dieren 1,3,4, het omzeilen van de mogelijke effecten van de test orde 5, en het verminderen van de tijd-effect en kosten 6). In tegenstelling tot de meeste gedragstesten (bijv Hanell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, een voordeel van de MHB is dat dieren geen voedsel moeten onthouden om de motivering om de taak te lossen verhogen. Daarnaast kunnen sociale isolatie tijdens de test wordt omzeild door het plaatsen van groepsgenoten van het proefdier in een (groeps-) compartiment gescheiden van de test compartiment door een transparante geperforeerde partitie, waardoor voor visuele, auditieve en olfactorische contact 8,9.
De MHB is (farmacologisch) gevalideerd voor zowel muizen als ratten 1,6. Een breed scala aan gedragingen kunnen worden gemeten, zoals vermijdingsgedrag, risicobeoordeling, opwinding, exploratie, bewegingsactiviteit, gewenning, sociale affiniteit en cognitie 2,8-10. Bovendien, de MHB te combineren met een voedselinname remmingstest, evenals herkenningstest 10,11 nieuw object. Ten slotte kan de MHB ook worden gebruikt om sociale stress te experimenten uit te voeren door het testen van sociaal versloeg dieren, terwijl het plaatsen van een dominante persoon inde groep compartiment 12,13. Dit protocol voor muizen en ratten zal een overzicht van de verschillende toepassingen van de MHB geven.
De MHB paradigma kan worden gebruikt om meerdere dimensies van geconditioneerd gedrag meten. Het protocol kan enigszins worden aangepast afhankelijk van het doel van het experiment. In dit protocol bespreken we de instellingen, tijden en metingen meestal gebruikt in ons lab. Echter kleine afwijkingen van de afmetingen van de inrichting gebruikt in het verleden en ook de hoeveelheid cilinders op het bord kunnen variëren 3. Vaak studies maken gebruik van een testtijd van 5 minuten per proef, maar ook andere moeilijke tijden kunnen ook passend zijn, dat wil zeggen, het beëindigen van de test zo snel als een cognitief proces met succes of in de uitbreiding van het testen van de tijd is voltooid als de dieren zijn zeer angstig of lichamelijke beperking. De tijd van de dag van het testen werd geselecteerd om onder rood licht staat sinds knaagdieren zijn nachtdieren en zijn het meest actief in de vroege donkere fase. Roedel et al. (2006) toont de effecten van licht of donker fase testen op gedragsmatige en cognitieve prestatiesin DBA muizen in de MHB 16. Andere studies hebben MHB experimenten onder wit lichtomstandigheden 1,6 uitgevoerd, echter opgemerkt dat het testen onder wit licht gedragsinhibitie en cognitieve verstoring (zie DBA-muizen) 16 kan induceren.
Tabellen 1 en 2 bevatten een grote hoeveelheid gedragsparameters te meten. Tijdens gegevensanalyse kan dit leiden tot een aantal parameters hetgeen een aanzienlijke toename van bijvoorbeeld 'latentie eerste binnenkomst board ", maar niet in andere parameters van hetzelfde motiverende systeem (in dit geval" Avoidance "). In sommige gevallen kan dit leiden tot een overtuigend resultaat. Guilloux et al. (2011) introduceerde geïntegreerde gedrags- z-scores voor de gedrags fenotyperen bij muizen 24. Met het gebruik van geïntegreerde gedrags- z-scores de meerdere parameters kunnen worden gecombineerd tot een enkele z-score beschrijft een bepaalde motivational systeem. De volgende z-scores kunnen op hun beurt gemakkelijker dan in gedragstesten en experimenten.
Naast de beschreven voorzieningen van dit paradigma, een dieper gebruik gekomen in het onderzoek van Salomons et al. (2012). De gewenning aan nieuwheid van twee muizenstammen (BALC / CJ 129P3 / J) in de MHB werd vergeleken, vertonen een verschil in behavioral flexibiliteit wat wijst op een niet-adaptieve gedrags profiel van de 129P3 / J muizen 4 mirroring verminderde adaptieve capaciteiten en waarschijnlijk zelfs pathologische angst.
Concluderend, de MHB kunnen de metingen van meerdere gedragsdimensies in een enkel experiment. Door het combineren van functies van een traditionele gat board en open veld test, ongeconditioneerd gedrag, sociale interactie, cognitie en aanpassingsvermogen, dat wil zeggen, kan het welzijn worden onderzocht. Deze test kan bijvoorbeeld worden gebruikt om gedragsveranderingen door evalueren pharmacological- en / ofgenetische manipulaties, selectief fokken en adaptieve capaciteiten. In vergelijking met de klassieke testen batterijen, wordt het aantal dieren dat nodig is duidelijk verminderd en stress ervaren door de dieren tijdens het testen is extreem laag.
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the work of Annemarie Baars and José Lozeman-van ‘t Klooster in performing, assisting and teaching experiments using the mHB set-up.
Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Standard mHB apparatus | N/A | N/A | The standard mHB apparatus consists of a grey PVC experimental box (100x50x50 cm) separated from a group compartment (50x50x50 cm) by a transparent, perforated partition. If the presence of group mates is unwanted or if individually housed animals are tested, the transparent partition is replaced by a partition made of grey PVC. The board (60x20x0.5 cm; made of grey PVC) is placed in the middle of the box and can contain 20 cylinders (ᴓ 1.5 cm) staggered in two lines or 23 cylinders (ᴓ 3 cm) staggered in three lines positioned on the board. The area around the board is divided by black lines into 10 rectangles (20×15 cm) and 2 squares (20×20 cm). |
Cognitive mHB apparatus | N/A | N/A | The box for cognitive testing is 50×50 cm by inserting a partition made of grey PVC in the standard mHB. A smaller board (35x22x1 cm) with 10 cylinders is placed in the middle of the box. All cylinders are scented with a flavor animals are attracted to (e.g. vanilla) and all are baited with a reward (e.g. a piece of almond) beneath a grid so the animals cannot remove it. Cylinders (often three) are cued with a colored ring (contrasting with the grey PVC) and are baited with a removable reward (e.g. 0.05 g piece of almond). |
Vanilla flavor | N/A | N/A | Vanilla flavor dissolved in water (0.02%) |
Camera | N/A | N/A | Camera that generates sufficient quality output to rescore the behavior from video. |
Stage light | N/A | N/A | A theather light that allows to adjust the light intensity and the dimensions of the surface that is lit. |
Behavioral scoring software | N/A | N/A | Behavioral scoring software. |