اختبار كائن رواية الاعتراف للتحقيق في التعلم والذاكرة في الفئران
Summary
اختبار التعرف على الكائن (ORT) مقايسة بسيطة وفعالة لتقييم التعلم والذاكرة في الفئران. يرد أدناه وصف المنهجية.
Abstract
اختبار التعرف على الكائن (ORT) مقايسة سلوكية استخداماً لتحقيق الجوانب المختلفة للتعلم والذاكرة في الفئران. العلاج باﻹماهة الفموية بسيطة إلى حد ما ويمكن أن تكتمل على مدى 3 أيام: يوم التعود والتدريب اليوم، والاختبار. أثناء التدريب، مسموح بالماوس لاستكشاف الكائنات المتطابقة 2. في يوم الاختبار، يتم استبدال أحد الكائنات التدريب مع كائن جديد. نظراً لأن الفئران قد تفضيل الفطري للجدة، إذا كان الماوس تسلم الكائن مألوفة، أنها سوف تنفق معظم وقتها في الكائن رواية. بسبب هذا التفضيل الفطري، ليست هناك حاجة للتعزيز الإيجابي أو السلبي أو الجداول الزمنية للتدريب منذ فترة طويلة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا تعديل العلاج باﻹماهة الفموية للعديد من التطبيقات. فترة الاستبقاء يمكن اختصارها لفحص الذاكرة على المدى القصير، أو إطالة مدة التحقيق في الذاكرة على المدى الطويل. يمكن استخدام التدخل الدوائي في أوقات مختلفة قبل التدريب وبعد التدريب، أو قبل استدعاء للتحقيق في مختلف مراحل التعلم (أي، اقتناء، توطيد المبكر أو المتأخر، أو الإشارة). عموما، العلاج باﻹماهة الفموية هو اختبار الإجهاد منخفضة نسبيا، وتتسم بالكفاءة للذاكرة في الفئران، وهو مناسبة للكشف عن التغيرات العصبية بعد المعالجات الدوائية أو البيولوجية أو الجينية.
Introduction
اختبار الاعتراف الكائن (ORT)، يعرف أيضا باسم الكائن رواية الاعتراف باختبار (NOR)، وسيلة سريعة وفعالة نسبيا لاختبار مختلف مراحل التعلم والذاكرة في الفئران. أنه كان وصف الناصر وديلاكور في عام 1988 وتستخدم أساسا في الفئران1؛ ومع ذلك، منذ ذلك الحين، لقد كان نجاح تطويعها للاستخدام في الفئران2،3،،من45،،من67. الاختبار يعتمد على عدد قليل من ثلاث دورات: الدورة التعود واحد ودورة تدريبية واحدة، ودورة اختبار واحد. ويتضمن التدريب ببساطة البصرية استكشاف اثنين من الكائنات المتطابقة، حين الدورة اختبار ينطوي على الاستعاضة عن أحد الكائنات التي بحثت سابقا مع كائن رواية. للقوارض تفضيل فطرية للجدة، القوارض أن يتذكر وجوه مألوفة سوف تنفق المزيد من الوقت في استكشاف8،،من7الكائن رواية9.
والميزة الرئيسية العلاج باﻹماهة الفموية على اختبارات الذاكرة القوارض الأخرى أنها تعتمد على نزعة طبيعية للقوارض لاستكشاف الجدة8. ولذلك، ليس هناك حاجة للعديد من الدورات التدريبية أو أي التعزيز الإيجابي أو السلبي لتحفيز السلوك. وهذا يعني أن العلاج باﻹماهة الفموية مرهقة أقل بكثير، بالنسبة إلى سائر الاختبارات10،11،،من1213،،من1415، ويتطلب إلى حد كبير اختبارات وقتاً أقل لتشغيل من أخرى يشيع استخدام الذاكرة، مثل المتاهة المائية موريس أو المتاهة بارنز، التي يمكن أن تصل إلى أسبوع أو أكثر. ونتيجة لذلك، شروط العلاج باﻹماهة الفموية أوثق تشبه تلك المستخدمة في دراسة الإدراك البشري، زيادة صلاحية الإيكولوجية للاختبار على مدى العديد من اختبارات الذاكرة القوارض الأخرى. وبالمثل، نظراً لأن العلاج باﻹماهة الفموية مهمة التذكير مرئي بسيط، أنه تم بنجاح تكييف للاستخدام في العديد من الأنواع، بما في ذلك البشر والرئيسيات غير البشرية، لتقييم الجوانب بين الأنواع المختلفة للذاكرة التصريحية 2،16 ،17. أخيرا، يمكن بسهولة تعديل العلاج باﻹماهة الفموية لدراسة مختلف مراحل التعلم والذاكرة (أي، واقتناء، وتوطيد أو نذكر)، لتقييم أنواع مختلفة من الذاكرة (مثلاً، الذاكرة المكانية)، أو لتقييم الأداء المختلفة الفواصل (أي، الذاكرة القصيرة الأجل على المدى الطويل مقابل ).
براعة العلاج باﻹماهة الفموية منبرا لتطبيقات البحوث التي لا حصر لها. ويمكن إجراء دراسات استخدام عوامل دوائية لعرقلة أو تعزيز الذاكرة. اختلاف وقت الدواء قبل أو بعد التدريب أو قبل الاختبار يمكن التلميح بالعصبية الكامنة وراء الآليات التي تؤدي إلى تعطل أو تعزيز الذاكرة6،،من1819، 20-على نحو مماثل، يمكن أن يكون أوبتوجينيتيك التكنولوجيا المستخدمة في هذه نفس النقاط الزمنية المختلفة لإلقاء نظرة على العصبية التنشيط/تثبيط يسهم مراحل مختلفة من التعلم والذاكرة. العلاج باﻹماهة الفموية أيضا مناسبة لتقييم الاختلافات في الحيوانات المحورة وراثيا، وفي دراسات الآفة، أو في نماذج الأعصاب أو في الشيخوخة الدراسات21،،من2223،24، 25 , 26 , 27 , 28-ويمكن تغيير الفترة الزمنية بين التدريب والاختبار، والمعروفة باسم فترة الاستبقاء، لتقييم أي من هذه التغييرات في الأجلين القصير والطويل الذاكرة26. وفي نهاية المطاف، العلاج باﻹماهة الفموية يمكن استخدامها كأداة لدراسة التغييرات الدوائي والوراثية والعصبية للتعلم والذاكرة، أو يمكن استخدام هذه الأدوات لدراسة الأساس للتعلم والذاكرة في العلاج باﻹماهة الفموية.
Protocol
Representative Results
Discussion
العلاج باﻹماهة الفموية طريقة فعالة ومرنة لدراسة التعلم والذاكرة في الفئران. عند إعداد تجربة، من المهم النظر في عدد من المتغيرات التي قد تؤثر على النتيجة. كما ورد في نتائج تمثيلية، سلالة الماوس سوف تؤثر على كل فاصل الوقت والاحتفاظ بالاستكشاف. انخفاض في وقت الاستكشاف قد تحرف أو قناع يؤدي تم…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد العمل المذكورة والمنشورة سابقا مقدم البلاغ منحة من “المعهد الوطني للصحة العقلية” (MH088480). المؤلف يود أن يشكر لها معلمة السابق، الدكتور جيمس أودونيل على دعمه في هذا المشروع. يتم دعم هذا المنشور بمنحه مقدمة من “المعهد الوطني للصحة” (T32 DA007135).
Materials
| Open Field Box | Panlab/Harvard Apparatus | LE800SC | Available in grey, white, or black |
| ANY-maze | Stoelting Co. | 60000 | Behavior tracking system |
| EthoVisionXT 12 | Noldus | Behavior tracking system; requires 3 point tracking | |
| Video Camera | Any | Video camera should be mounted directly overhead of the apparatus | |
| 70% Ethanol | Fisher Scientific | BP2818-4 | Prior to starting testing and in between trials, each object should be carefully cleaned. The floor and walls of the apparatus should also be cleaned. |
Referenzen
- Ennaceur, A., Meliani, K. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats III. Spatial vs. non-spatial working memory. Behav. Brain Res. 51 (1), 83-92 (1988).
- Akkerman, S., et al. Object recognition testing: methodological considerations on exploration and discrimination measures. Behav. Brain Res. 232 (2), 335-347 (2012).
- Antunes, M., Biala, G. The novel object recognition memory: neurobiology, test procedure, and its modifications. Cogn. Process. 13 (2), 93-110 (2012).
- Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nat. Protoc. 8 (12), 2531-2537 (2013).
- van Goethem, N. P., et al. Object recognition testing: Rodent species, strains, housing conditions, and estrous cycle. Behav. Brain Res. 232 (2), 323-334 (2012).
- Lueptow, L. M., Zhang, C. -. G., O’Donnell, J. M. Cyclic GMP-mediated memory enhancement in the object recognition test by inhibitors of phosphodiesterase-2 in mice. Psychopharmacology (Berl). , (2015).
- Ennaceur, A. One-trial object recognition in rats and mice: Methodological and theoretical issues. Behav. Brain Res. 215 (2), 244-254 (2010).
- Berlyne, D. Novelty and curiosity as determinants of exploratory behavior. Br. J. Psychol. 41 (1-2), 68-80 (1950).
- Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats I. Behavioral-data. Behav. Brain Res. 31 (1), 47-59 (1988).
- Aguilar-Valles, A., et al. Analysis of the stress response in rats trained in the water-maze: differential expression of corticotropin-releasing hormone, CRH-R1, glucocorticoid receptors and brain-derived neurotrophic factor in limbic regions. Neuroendocrinology. 82 (5-6), 306-319 (2005).
- Anisman, H., Hayley, S., Kelly, O., Borowski, T., Merali, Z. Psychogenic, neurogenic, and systemic stressor effects on plasma corticosterone and behavior: Mouse strain-dependent outcomes. Behav. Neurosci. 115 (2), 443-454 (2001).
- Kim, J. J., Diamond, D. M. The stressed hippocampus, synaptic plasticity and lost memories. Nat. Rev. Neurosci. 3 (6), 453-462 (2002).
- Willner, P. Validity, reliability and utility of the chronic mild stress model of depression: a 10 year review and evaluation. Psychopharmacology (Berl). 134, 319-329 (1997).
- Leussis, M. P., Bolivar, V. J. Habituation in rodents: A review of behavior, neurobiology, and genetics. Neurosci. Biobehav. Rev. 30 (7), 1045-1064 (2006).
- Hurst, J. L., West, R. S. Taming anxiety in laboratory mice. Nat. Methods. 7 (10), 825-826 (2010).
- Dere, E., Huston, J. P., De Souza Silva, M. A. The pharmacology, neuroanatomy and neurogenetics of one-trial object recognition in rodents. Neurosci. Biobehav. Rev. 31, 673-704 (2007).
- Winters, B. D., Saksida, L. M., Bussey, T. J. Object recognition memory: Neurobiological mechanisms of encoding, consolidation and retrieval. Neurosci. Biobehav. Rev. 32, 1055-1070 (2008).
- Rutten, K., et al. Time-dependent involvement of cAMP and cGMP in consolidation of object memory: studies using selective phosphodiesterase type 2, 4 and 5 inhibitors. Eur. J. Pharmacol. 558 (1-3), 107-112 (2007).
- Prickaerts, J., De Vente, J., Honig, W., Steinbusch, H. W. M., Blokland, A. cGMP, but not cAMP, in rat hippocampus is involved in early stages of object memory consolidation. Eur. J. Pharmacol. 436 (1-2), 83-87 (2002).
- Bertaina-Anglade, V., Enjuanes, E., Morillon, D., Drieu la Rochelle, C. The object recognition task in rats and mice: A simple and rapid model in safety pharmacology to detect amnesic properties of a new chemical entity. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 54 (2), 99-105 (2006).
- Li, S., Wang, C., Wang, W., Dong, H., Hou, P., Tang, Y. Chronic mild stress impairs cognition in mice: From brain homeostasis to behavior. Life Sci. 82 (17), 934-942 (2008).
- Frick, K. M., Gresack, J. E. Sex Differences in the Behavioral Response to Spatial and Object Novelty in Adult C57BL/6 Mice. Behav. Neurosci. 117 (6), 1283-1291 (2003).
- Grayson, B., Leger, M., Piercy, C., Adamson, L., Harte, M., Neill, J. C. Assessment of disease-related cognitive impairments using the novel object recognition (NOR) task in rodents. Behav. Brain Res. 285, 176-193 (2015).
- Tuscher, J. J., Fortress, A. M., Kim, J., Frick, K. M. Regulation of object recognition and object placement by ovarian sex steroid hormones. Behav. Brain Res. 285, 140-157 (2015).
- Balderas, I., Moreno-Castilla, P., Bermudez-Rattoni, F. Dopamine D1 receptor activity modulates object recognition memory consolidation in the perirhinal cortex but not in the hippocampus. Hippocampus. 23 (10), 873-878 (2013).
- Akkerman, S., Blokland, A., Prickaerts, J. Mind the gap: delayed manifestation of long-term object memory improvement by phosphodiesterase inhibitors. Neurobiol. Learn. Mem. 109, 139-143 (2014).
- Domek-Łopacińska, K., Strosznajder, J. B. The effect of selective inhibition of cyclic GMP hydrolyzing phosphodiesterases 2 and 5 on learning and memory processes and nitric oxide synthase activity in brain during aging. Brain Res. 1216, 68-77 (2008).
- Reneerkens, O., et al. Inhibition of phoshodiesterase type 2 or type 10 reverses object memory deficits induced by scopolamine or MK-801. Behav. Brain Res. 236 (1), 16-22 (2013).
- Deacon, R. M. J. Housing, husbandry and handling of rodents for behavioral experiments. Nat. Protoc. 1 (2), 936-946 (2006).
- Şık, A., van Nieuwehuyzen, P., Prickaerts, J., Blokland, A. Performance of different mouse strains in an object recognition task. Behav. Brain Res. 147 (1-2), 49-54 (2003).
- Prut, L., Belzung, C., Rabelias, U. F., Psychobiologie, E. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors a review. Eur. J. Pharmacol. 463, 3-33 (2003).
- Akkerman, S., Prickaerts, J., Steinbusch, H. W. M., Blokland, A. Object recognition testing: statistical considerations. Behav. Brain Res. 232 (2), 317-322 (2012).
- Balderas, I., Rodriguez-Ortiz, C. J., Bermudez-Rattoni, F. Retrieval and reconsolidation of object recognition memory are independent processes in the perirhinal cortex. Neurowissenschaften. 253, 398-405 (2013).
- de curtis, M., Pare, D. The rhinal cortices: a wall of inhibition between the neocortex and the hippocampus. Prog. Neurobiol. 74 (2), 101-110 (2004).
- Brown, M. W., Barker, G. R. I., Aggleton, J. P., Warburton, E. C. What pharmacological interventions indicate concerning the role of the perirhinal cortex in recognition memory. Neuropsychologia. 50 (13), 3122-3140 (2012).
- Moore, S. J., Deshpande, K., Stinnett, G. S., Seasholtz, A. F., Murphy, G. G. Conversion of short-term to long-term memory in the novel object recognition paradigm. Neurobiol. Learn. Mem. 105, 174-185 (2013).
- Suzuki, W. A. The anatomy, physiology and functions of the perirhinal cortex. Curr. Opin. Neurobiol. 6, 179-186 (1996).
- Wan, H., Aggleton, J. P., Brown, M. W. Different contributions of the hippocampus and perirhinal cortex to recognition memory. J. Neurosci. 19 (3), 1142-1148 (1999).
- Warburton, E. C., Brown, M. W. Findings from animals concerning when interactions between perirhinal cortex, hippocampus and medial prefrontal cortex are necessary for recognition memory. Neuropsychologia. 48 (8), 2262-2272 (2010).
