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.
Questo protocollo descrive la scheda buco modificata (MHB), che combina le caratteristiche di una scheda buco tradizionale e in campo aperto ed è progettato per misurare molteplici dimensioni del comportamento incondizionato a piccoli mammiferi di laboratorio (ad esempio, topi, ratti, toporagni albero e piccoli primati). Questo paradigma è una valida alternativa per l'uso di una batteria di prova comportamentale, dal momento che un ampio spettro comportamentale profilo comportamentale di un animale può essere studiata in un singolo test.
L'apparecchiatura è costituita da una scatola, che rappresenta l'area 'protetta', separate da un compartimento gruppo. Una tavola, in cui piccoli cilindri sono sfalsate in tre linee, è posto al centro della scatola, che rappresenta l'area 'non protetta' del set-up. Le capacità cognitive degli animali possono essere misurati con il tasso di adescamento dei cilindri sulla scheda e misurando la memoria di lavoro e di riferimento. Altro comportamento incondizionato, come activity-Related-, ansia Correlate e il comportamento sociale, si può osservare con questo paradigma. Flessibilità comportamentale e la capacità di abituare ad un nuovo ambiente possono inoltre essere osservate sottoponendo gli animali a più prove in MHB, rivelando spaccato capacità di adattamento degli animali.
A causa di testare gli effetti dell'ordine in una batteria di prova comportamentale, animali naive dovrebbero essere utilizzati per ogni singolo esperimento. Testando molteplici dimensioni comportamentali in un unico paradigma e quindi aggirare questo problema, il numero di animali sperimentali utilizzati è ridotto. Inoltre, evitando l'isolamento sociale durante il test e senza la necessità di alimentare privare gli animali, la MHB rappresenta un sistema di prova comportamentale, inducendo eventuali bassissima quantità di stress.
La scheda buco modificata (MHB) viene utilizzato per valutare molteplici dimensioni del comportamento incondizionata, soprattutto in topi e ratti 1. Un certo numero di prove ampiamente utilizzati misurare un singolo parametro comportamentale che non copre completamente l'intero fenotipo di una dimensione comportamentale. Il MHB è stato sviluppato sulla base del concetto che i roditori possono mostrare il loro ricco repertorio comportamentale solo in un ambiente di test ricco 2 e permette quindi di osservazioni etologiche complesse.
Il set-up comprende le caratteristiche del bordo del foro tradizionale e il test a campo aperto, risultando in un unico paradigma complesso che superi gli svantaggi di una batteria di test (ad esempio, nel ridurre il numero di animali usato 1,3,4, aggirando la possibili effetti di ordine di prova 5, e riducendo il tempo-effetto e costi 6). In contrasto con la maggior parte dei test comportamentali (ad esempio, Hånell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, un vantaggio della MHB è che gli animali non hanno bisogno di essere cibo privati per aumentare la motivazione per risolvere il compito. Inoltre, l'isolamento sociale può essere eluso durante la prova mettendo compagni di gruppo dell'animale sperimentale in un (gruppo-) vano separato dal vano di prova da un setto forato trasparente, consentendo visivo, uditivo e olfattivo contatto 8,9.
Il MHB è stato (farmacologicamente) validato sia per topi e ratti 1,6. Una vasta gamma di comportamenti può essere misurata, come comportamento di evitamento, la valutazione del rischio, l'eccitazione, l'esplorazione, l'attività locomotoria, assuefazione, affinità sociale e cognizione 2,8-10. Inoltre, il MHB può essere combinato con un test di inibizione dell'assunzione di cibo, così come romanzo oggetto test di riconoscimento 10,11. Infine, il MHB può anche essere usato per eseguire esperimenti di stress sociali testando animali socialmente vinti ponendo l'individuo dominanteil vano gruppo 12,13. Questo protocollo per topi e ratti darà una panoramica delle molteplici applicazioni del MHB.
Il paradigma MHB può essere utilizzato per misurare molteplici dimensioni del comportamento incondizionato. Il protocollo può essere leggermente modificato a seconda dello scopo dell'esperimento. In questo protocollo discutiamo le impostazioni, i tempi e le misure di solito utilizzati nel nostro laboratorio. Tuttavia, piccole deviazioni alle misurazioni dell'apparato sono stati utilizzati in passato e anche la quantità di cilindri sul bordo possono variare 3. Spesso studi impiegano un tempo di prova di 5 minuti per ogni prova, ma altre volte test possono anche essere opportuno, vale a dire, terminando la prova non appena un processo cognitivo è stato completato con successo e ad estendere i tempi di test se gli animali sono molto ansiosi o di handicap. L'ora del giorno di test è stato selezionato per essere in condizioni di luce rossa dal roditori sono animali notturni e sono più attivi nella prima fase di buio. Roedel et al. (2006) mostra gli effetti di luce o di testing fase oscura sulle prestazioni comportamentali e cognitivenei topi DBA nel MHB 16. Altri studi hanno eseguito esperimenti MHB in condizioni di luce bianca 1,6, tuttavia, va notato che il test in condizioni di luce bianca può indurre inibizione comportamentale e perturbazioni cognitivo (come mostrato in topi DBA) 16.
Le tabelle 1 e 2 contengono una grande quantità di parametri comportamentali da misurare. Durante l'analisi dei dati questo può portare ad alcuni parametri che indicano un aumento significativo di ad esempio 'latenza alla prima tavola entrata', ma non in altri parametri dello stesso sistema motivazionale (in questo caso 'Avoidance'). In alcuni casi, questo può portare a risultati inconcludenti. Guilloux et al. (2011) ha introdotto z-score comportamentali integrati per il fenotipo comportamentale nei topi 24. Con l'uso di z-score comportamentali integrati i parametri multipli possono essere combinati in un singolo z-score descrive un particolare motivatiosistema finale. I successivi z-score possono a loro volta essere più facilmente rispetto attraverso test comportamentali ed esperimenti.
Oltre alle caratteristiche descritte di questo paradigma, un uso più profonda emerso nello studio di Salomons et al. (2012). L'assuefazione alla novità di due ceppi di topi (BALC / CJ e 129P3 / J) nel MHB è stato confrontato, esibendo una differenza in termini di flessibilità comportamentale che indica un profilo non-adattiva del comportamento dei topi 129P3 / J 4, mirroring compromessa capacità di adattamento e, probabilmente, anche ansia patologica.
Concludendo, il MHB permette di misurare molteplici dimensioni comportamentali in un singolo esperimento. Combinando le caratteristiche di una lavagna tradizionale buco e test a campo aperto, comportamento incondizionato, l'interazione sociale, la cognizione e capacità di adattamento, cioè, il benessere può essere indagato. Questo possibile verificare per esempio essere utilizzato per valutare le variazioni comportamentali dovuti pharmacological- e / omanipolazioni genetiche, l'allevamento selettivo e capacità di adattamento. In confronto alle batterie di test classici, il numero di animali necessari è chiaramente ridotto e stress vissuto dagli animali durante la prova è estremamente bassa.
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. |