Kayma öğrenme ve Barnes labirent ve sıkıntı içinde küçük hanım paradigmalar kullanılarak farelerde Prosocial davranış analiz
Summary
Bu iletişim kuralı kayma öğrenme ve hafıza Barnes labirent kullanarak ölçer. Roman bir sıkıntı küçük hanım paradigma lokomotor aktivite ve farelerde prosocial davranışını değerlendirmek için kullanılır.
Abstract
Barnes labirent kayma öğrenme ve does değil istemek gıda kısıtlama veya son derece stresli uyarıcılara maruz bellek güvenilir bir ölçüsüdür. Barnes labirent Ayrıca labirent platformu ve keşif amaçlı davranış kaçmak için genel motivasyon gibi diğer fare davranışları değerlendirebilirsiniz. Barnes labirent bir genetik mutasyon olup olmadığını ölçebilirsiniz veya çevre değişken edinme ve tutma kayma anıları etkisi, yayılımının fareler tarafından istihdam arama stratejisi hakkında bilgi sağlar. Burada bir tek gelişimsel etanol maruz kalma olayı takip yetişkin fareler bir bellek açığı algılamaya Barnes labirent kullanırız. Yeni açıklanan sıkıntı küçük hanım paradigma arenanın açık orta sahaya bir bölmede sıkışmış bir kadın fare bir erkek fare sunar. Sosyal kapana kısılmış dişi yanıt verebilmesi ve prosocial davranışlar fare için bir fırsat sağlar. Sıkıntı küçük hanım paradigma bir roman arena ve ölçü lokomotor aktivite fare davranışı incelemek için de kullanılabilir. Barnes labirent ve sıkıntı içinde küçük hanım iletişim kuralları en az finansal yatırım gerektirir ve testleri, birçok yönüyle ortak laboratuar malzemeleri inşa edilecek. Bu esnek ve erişilebilir araçları geliştirme boyunca davranış değişiklikleri algılamak için kullanılabilir.
Introduction
Bu iletişim kuralının amacını kayma öğrenme ve hafıza farelerde Barnes labirent gibi sosyal duyarlılık ve sıkıntı içinde küçük hanım paradigması kullanarak hareket kullanarak ölçmek etmektir. Bir multi-çubuklu aparatı bir kolundan gizli yiyecek bulmak için bir farenin yeteneğini ölçer, Radyal Kol labirent ve bir büyük küvet veya su havuzunda bir fare yerleştirir Morris su labirent kemirgenler içerir için yaygın olarak kullanılan kayma öğrenme ve hafıza testleri ve gizli bir sualtı platform bulmak için ne kadar süreceği değerlendiriyor. Tipik olarak, eğitim bu paradigmalar için birden çok deneme yayılan ve her ikisi de ölçüm sağlar edinme oranları ve saklama kısa vadeli ve uzun vadeli bellek denemeler yoluyla öğrenme.
Radyal kollu labirent ve Morris su labirent kemirgen bellek test etmek için güvenilir yolu olmakla birlikte, bazı araştırmacılar için komplikasyonlar mevcut. Her iki labirentine yoksunluğu veya güçlü itici uyarıcılara takviye1kullanın. Radyal Kol labirent gıda yoksunluğu kemirgen bir gıda ödül bulmak için yeteri kadar motive olmasını sağlamak için kullanır. Morris su labirentinde zorla yüzmeye tarafından indüklenen stresin etkilerini fareler2sonuçlarında değiştirebilir.
Kemirgenler parlak, açık labirent yüzey3kaçmak için bir delik konumunu öğrenmek gerektiren bir alternatif mekansal farkındalık görevi Barnes labirentidir. Zayıf caydırıcı stimülasyon (ışık veya ses) o zaman fareler platformdan kaçış olacak olasılığını artırmak için uygulanır. Hayvan hazırlık miktarına göre daha az bu yüzden Barnes labirent gıda yoksunluğu, gerektirmez Radyal Kol labirent. Bu davranışları veya moleküller yemek, hormonal düzenleme veya hipotalamik yolları ilişkili araştırıyor araştırmacılar tarafından çakışma kullanılabilir.
Barnes labirent de Morris su labirent avantajları vardır. Corticosterone daha az yüksek seviyede fareler4‘ te neden Morris su labirent, daha az stresli. Buna ek olarak, bu çok montajı kolaydır ve sınama yordamı ve depolama sırasında daha az özel alanı gerektirir.
Sıkıntı küçük hanım tahlil lokomotor aktivite prosocial davranış tarafından takip değerlendirebilir basit bir iki parçalı deneydir. Sıkıntı küçük hanım tahlil araştırmacı davranışlar ve sosyal yanıt yanıt hapsolmuş bir kadın kemirgen olarak erkek bir kemirgen değerlendirmek için tasarlanmıştır. Sosyallik (aynı zamanda tercih sosyal yenilik için) değerlendirmek için yaygın olarak kullanılan bir yöntem bir fare serbestçe seçmeye yakın ya da uzak diğer fareler5vakit değerlendiriyor Crawley’nın üç-odası sosyallik test kullanmaktır.
Crawley’nın üç-odası sosyallik testine benzer, sıkıntı içinde küçük hanım tahlil Ayrıca başka bir fare varlığında vakit geçirmek nasıl ilgili ücretsiz seçim önlemler, aynı zamanda sosyal işleyen daha derin yönleri ölçülerini sağlar: 1) içinde Erkeğin potansiyel riskten kaçınmanın açık alana sosyal keşfetmek veya sıkıntılı erkek conspecific araştırmak için onun sürücü karşı Çekirdeksiz bu yüzden sıkıntı küçük hanım tahlil, açık bir alanın ortasında kapana kısılmış dişi fare düzenlenmektedir. 2) sıkıntı küçük hanım modelinin de prosocial ve empatik davranış sık farelerde keşfedilmeyi değil kapana kısılmış fare yanıt olarak değerlendirmek için bir yol sağlar.
Hayvan empati kesinlikle gözlenebilir ve ölçülebilir, bu amaç için değil birçok paradigmaları yok olsa. Örneğin, fareler, nerede fare kapana kısılmış hayvan ücretsiz çalışacak bir devlet prosocial motivasyon, bir kapana kısılmış kafes dostum tetikleyebilir. Aslında, fareler hatta çikolata atıştırmak içeren benzer bir kapsayıcı açmadan önce kapana kısılmış hayvan yardımcı tercih sonra çikolata erişmek ve yeni bırakılmış sıçan6ile paylaşın.
Farelerde empati önlemleri genellikle ağrı eziyet içerir; Gerçekten de, diğer farelerin acı içinde izlemek fareler kendilerini7,8ağrı daha duyarlıdır. Kısıtlama stres kemirgenler karakterize bir olgudur ve stres yanıt, empati fareler9,10bir ölçü olarak incelemek için şok ile birleştiğinde.
Stres-inducing alternatifler ihtiyaç vardır bu yüzden indüklenen ağrı veya şok, ilişkili etik konuları vardır. Sıkıntı küçük hanım paradigma yokluğunda ağrı veya şok tedavisi, empatik davranış bir ölçüsü olarak geliştirdik. Bizim sıkıntı küçük hanım Protokolü kapana kısılmış fareler aleni sıkıntının sadece birkaç saniye sonra onlar küçük kap içinde arkanı edemiyoruz henüz onların sıkıntı için yanıt vermek diğer fareler için bir fırsat sağlarken sağ salim gösteriyor.
Sıkıntı küçük hanım değerlendirme başlamak için bir erkek fare küçük bir boş Merkez silindir içeren büyük bir roman arenada yer alıyor. Araştırmacı davranışlar arenanın kaç bölüm geçti ve ne kadar zaman merkezi açık alanda harcanan dahil olmak üzere, birkaç dakika için kaydedilir. Bu yöntem başarılı bir şekilde tamamlanması için Eşgüdümlü hareket gerektiren bir öğrenme durum potansiyel bir confounder olarak lokomotor açıkları ekarte etmek için hızlı ve kolay bir şekilde sağlar. Ayrıca temel ölçü açık orta sahaya ne kadar nefret mevcuttur sağlar. Her iki önlemler Barnes labirent performansı etkileyebilir.
İlk keşif, Erkek salondan kaldırılır ve kadın bir fare bir kapalı, küçük açık Merkez silindir (fareler kan toplamak için kullanılan benzer) yerleştirilir. Sonra özgün erkek fare arenaya yeniden ortaya çıkar ve keşif amaçlı davranış daha attı. Bir fare dayalı davranış kalıpları değişiklikleri (merkez meydan ve kazma bölüm sayısı harcanan süre tarafından attı) kapana kısılmış bir kadın olmadığı durumlarda ve olup olmadığını bir sosyal etkileşim baktılar olup sıkıntı küçük hanım paradigma değerlendiriyor Fare kapana kısılmış erkek (silindir araştırmalar ve kapana kısılmış erkek ile temas olayları miktarıyla attı) karşı prosocial davranış sergiler. Sıkıntı küçük hanım tahlil sosyal yenilik (Crawley’nın üç-odası sosyallik testine benzer) bağlı olarak olup araştırmacılar bir tanıdık veya roman fare yakalamak için bir eğilimi ölçmek için kullanılabilir.
Birlikte, Barnes labirent ve sıkıntı içinde küçük hanım deneyler fare doğru değerlendirilmesi öğrenme yetenekleri ve sosyal yanıt son derece stresli uyaranların yokluğunda sağlar. Tüm davranış deneyleri gibi ile bu deneylerin hayvan deneyim hayvan tarafından deneyimli rahatsızlık en aza indirerek doğru büyük hassasiyetle yapılmalıdır.
Araştırmacılar ayrıca lokomotor aktivite, özellikle Barnes labirent hareket (sözgelimi bozabilen mutasyonlar ile farelerde öğrenmeyi değerlendirme için kullanırken değerlendirmek bu yüzden çoğu labirentine gibi lokomotor aktivite farklılıkları Barnes labirent, performansını etkileyebilir o Huntington hastalığı fare modellerinde kurmak, ya da o hiperaktivite teşvik veya hareketi, etanol gibi geri zekalı toksinler maruz). Buna ek olarak, labirent ve odası yüzeyler iyice temizlenmelidir ve koku işaret önlemek için her hayvan arasında değişti yatak zihnimi karıştıran.
Önemlisi, tüm malzemeler en az finansal yatırım ile sitede sahte olduğu ve bu deneyleri küçük fiziksel yer kaplayan bu deneyler için büyük esneklik sağlayan hemen hemen her ortamda çoğaltılabilir anlamına gelir. Bu tür bir erişilebilirlik sınırlı kaynaklara sahip veya nerede pilot verileri hızlı bir şekilde önemli destek olmaması durumunda alınması gereken durumlarda daha küçük kurumlarında gerçekleştirilecek iyi bilim sağlar.
Protocol
Representative Results
Discussion
Barnes labirent ve sıkıntı içinde küçük hanım deneyler kayma öğrenme, lokomotor aktivite ve farelerde prosocial davranışını değerlendirmek için ucuz, hızlı ve nispeten kolay yolu vardır. Diğer avantajı aleni stresler, ağrı ya da hayvan için yiyecek kısıtlaması yokluğu içerir. Çoğu öğrenme/bellek paradigmalar gibi hayvanlar için hedef delik nerede bulunduğunu öğrenmek ve girmek gereken deneme sayısı Barnes labirent bir dezavantajdır.
Veri toplama:
<p …Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Hampden-Sydney Koleji’nde bildirim ve takdir Sean Walden, Zach Leitner, Hunter Lee ve Anton Kheirani Barnes labirent ve sıkıntı içinde küçük hanım deneyler protokollerde test onların katılımı için veriyoruz. Biz de James Foster Randolph-Macon College Barnes labirent ve Randolph-Macon College test alanı sağlamak için Biyoloji bölümü inşası için teşekkür etmek istiyorum.
Materials
| Damsel-in-Distress | |||
| 50 mL conical tube | Fisher Scientific | 14-432-22 | Any brand of 50 mL conical tube will work |
| Rubber bands | Sprano Brand | n/a | Size 62, used to keep caps held to plywood |
| hammer | Grainger | 6R252 | Any standard hammer will work |
| nail (size 8D) | Grainger | 4NFE3 | Similarly-sized nails should work just as well |
| opaque, topless plastic box | AcmePlastics | CUT-TO-SIZE-ACRYLIC-CAST-BLACK-SHEET-2025 | Opaque plastic, cut to size (30 cm L x 19 cm W x 3-6 cm H). Step may be added to ensure no more than a 3.5 cm entrance depth for the mouse. |
| video camera (smartphone) | N/A | N/A | Any camera-equipped smartphone will work |
| bite-resistant gloves | Kent Scientific | GLVDYN02 | Any brand offering appropriate protection |
| transparency sheet | Staples | 954145 | Any brand of clear plastic sheet will work, used for scoring |
| Barnes Maze | |||
| Petri Dishes | Corning | 353025 | Spray painted and used as covers for Barnes maze holes |
| Plywood (3/4 in.) | LP Building Products | 22487 | To contruct Barnes maze |
| Spray Paint | Krylon | 1274937 | Used to paint petri dish caps black, white paint used to paint plywood |
| Cup Hooks (5/8 in.) | Ace Hardware | 5360615 | 2 used on either side of ventral hole surfaces; rubberband wraps around hooks to hold cap flat |
| Poster Board | Creatology | n/a | Used at edges of maze as extra cues |
| Light Bulbs | Phillips | n/a | 100W light bulb, used to during the trials |
| Rubber bands | Sprano Brand | n/a | Size 62, used to keep caps held to plywood |
| Ultrasonic noisemaker | Victor mini PestChaser | M753SN | Used as aversive stimuli |
Referenzen
- Sunyer, B., Patil, S., Höger, H., Lubec, G. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in the mice. Protocol Exchange. 2007, (2016).
- Vorhees, V., Williams, M. T. Assessing Spatial Learning and Memory in Rodents. ILAR Journal. 55 (2), 310-332 (2014).
- Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. Journal of Comparative and Physiological Psychology. 93 (1), 74-104 (1979).
- Harrison, F. E., Hosseini, A. H., McDonald, M. P. Endogenous anxiety and stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks. Behavioural Brain Research. 198 (1), 247-251 (2009).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nature Reviews Neuroscience. 11 (7), 490 (2010).
- Bartal, I. B. A., Decety, J., Mason, P. Empathy and pro-social behavior in rats. Science. 334 (6061), 1427-1430 (2011).
- Langford, D. L., et al. Social modulation of pain as evidence for empathy in mice. Science. 312 (5782), 1967-1970 (2006).
- Smith, M. L., Hostetler, C. M., Heinricher, M. M., Ryabinin, A. E. Social transfer of pain in mice. Science Advances. 2 (10), e1600855 (2016).
- Melia, K. R., Ryabinin, A. E., Schroeder, R., Bloom, F. E., Wilson, M. C. Induction and habituation of immediate early gene expression in rat brain by acute and repeated restraint stress. Journal of Neuroscience. 14 (10), 5929-5938 (1994).
- Watanabe, S. Empathy and reversed empathy of stress in mice. Public Library of Science (PloS) One. 6 (8), e23357 (2011).
- Portfors, C. V. Types and functions of ultrasonic vocalizations in laboratory rats and mice. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 46 (1), 28-34 (2007).
- Houlé, K., Abdi, M., Clabough, E. B. D. Acute ethanol exposure during late mouse neurodevelopment results in long term deficits in memory retrieval, but not in social responsiveness. Brain and Behavior. , (2017).
- Sales, G. D., Wilson, K. J., Spencer, K. E., Milligan, S. R. Environmental ultrasound in laboratories and animal houses: A possible cause for concern in the welfare and use of laboratory animals. Laboratory Animals. 22, 369-375 (1988).
- Crabbe, J. C., Walhsten, D., Dudek, B. C. Genetics of mouse behavior: Interactions with laboratory environment. Science. 248, 1670-1672 (1999).
- Attar, A., Liu, T., Chan, W. T. C., Hayes, J., Nejad, M., Lei, K., Bitan, G. A shortened Barnes maze protocol reveals memory deficits at 4-months of age in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer’s disease. PloS One. 8 (11), (2013).
- Inman-Wood, S. L., Williams, M. T., Morford, L. L., Vorhees, C. V. Effects of prenatal cocaine on Morris and Barnes maze tests of spatial learning and memory in the offspring of C57BL/6J mice. Neurotoxicology and Teratology. 22 (4), 547-557 (2000).
- Harrison, F. E., Reiserer, R. S., Tomarken, A. J., McDonald, M. P. Spatial and nonspatial escape strategies in the Barnes maze. Learning and Memory. 13 (6), 809-819 (2006).
- O’Leary, T. P., Savoie, V., Brown, R. E. Learning, memory and search strategies of inbred mouse strains with different visual abilities in the Barnes maze. Behavioural Brain Research. 216 (2), 531-542 (2011).
- Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T., Vukobradovic, I., Roder, J., Woodgett, J. R. Assessment of social interaction behaviors. Journal of Visualized Experiments. 48, (2011).
