JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Sciences du comportement

Barnes Maze Teststrategieën met de kleine en grote knaagdieren modellen

Published: February 26, 2014
doi:
10.3791/51194
,
1Biomedical Sciences and Bond Life Sciences Center,University of Missouri, 2Division of Neurotoxicology, National Center for Toxicological Research,Food and Drug Administration

Summary

De droge land Barnes doolhof wordt veel gebruikt om ruimtenavigatie vermogen te meten in reactie op licht aversieve stimuli. Over opeenvolgende dagen, de prestaties (bijvoorbeeld latency te ontsnappen kooi lokaliseren) van controlepersonen verbetert, indicatief voor normale leren en geheugen. Verschillen tussen ratten en muizen noodzakelijk apparatuur en methodiek veranderingen die hier worden beschreven.

Abstract

Ruimtelijk leren en geheugen van knaagdieren wordt vaak beoordeeld via navigatie-vermogen in doolhoven, populairste waarvan het water en droog land (Barnes) doolhoven. Verbeterde prestaties over sessies of proeven wordt gedacht aan leren en geheugen van de ontsnapping kooi / platform locatie weer te geven. Beschouwd als minder stressvol dan water doolhoven, de Barnes doolhof is een relatief eenvoudige ontwerp van een cirkelvormig platform top met meerdere gaten op gelijke afstanden rond de omtrek rand. Alle, maar een van de gaten zijn valse bodem of blind eindigende, terwijl een leidt tot een ontsnapping kooi. Licht aversieve stimuli (bv. felle plafondlamp) bieden motivatie om de ontsnapping kooi te lokaliseren. Latentie om het ontsnappen kooi te lokaliseren kan worden gemeten tijdens de sessie, maar extra eindpunten vergen doorgaans video-opname. Van die video-opnamen, kunnen gebruik maken van geautomatiseerde tracking software verschillende eindpunten die vergelijkbaar zijn met die welke in water doolhoven (bijv. te genereren </ Em> de afgelegde afstand, snelheid / snelheid, tijd doorgebracht in het juiste kwadrant, tijd besteed bewegen / rust, en de bevestiging van latency). Type zoekstrategie (dwz willekeurig, seriële of direct) kunnen ook worden gecategoriseerd. Barnes labyrint constructie en testmethoden kan verschillen kleine knaagdieren, zoals muizen en grote knaagdieren, zoals ratten. Bijvoorbeeld, terwijl extra-doolhof signalen zijn effectief voor ratten, kleine wilde knaagdieren kan intra-doolhof signalen vereisen met een visuele barrière rond het doolhof. Passende stimuli moeten worden geïdentificeerd die het knaagdier motiveren om de ontsnapping kooi te lokaliseren. Zowel Barnes en water doolhoven kan tijdrovend zijn als 4-7 testproeven meestal nodig zijn om een betere leer-en geheugenprestaties (bijvoorbeeld kortere wachttijden of weglengtes het ontsnappen platform of kooi te lokaliseren) en / of verschillen tussen de experimentele groepen op te sporen. Toch is de Barnes doolhof is een algemeen toegepast gedragsbeoordeling meten ruimtelijke navigatie capaciteiten enhun mogelijke verstoring door genetische, neurobehavioral manipulaties, of blootstelling aan het geneesmiddel / giftige stof.

Introduction

Ruimtelijk leren en geheugen in het laboratorium knaagdieren werd eerst beoordeeld met voedsel beroofd ratten die een doolhof van steegjes genavigeerd naar een levensmiddel reinforcer 1 lokaliseren. Enkele decennia later werd een ruimtelijk referentiegeheugen systeem voorgesteld 2. In tegenstelling tot het werkgeheugen die verwijst naar het geheugen binnen een testsessie of proces, verwijzing geheugen verwijst naar het geheugen over testsessies of proeven en is nauwer verwant aan de lange-termijn geheugen.

Verschillende soorten doolhoven zijn ontwikkeld als niet-invasieve evaluatie van deze hippocampus-afhankelijke ruimtelijke leren en geheugen in kleine en grote knaagdieren (bijvoorbeeld water maze, meerdere T-doolhof, radiale arm doolhof en droog land doolhoven) 3-6. Hier richten we ons op het cirkelvormige platform of Barnes doolhof, voor het eerst beschreven in 1979 door Dr Carol Barnes 7. De doolhof is gebruikt om ruimtelijke navigatie leren en geheugen te testen in diverse diermodellen, zoals ratten (Rattus norvegicus), muizen (Mus musculus), herten muizen (Peromyscus maniculatus bairdii), California muizen (Peromyscus californicus), en hystricomorph knaagdieren (bijv. degoes [Octodon degus]) 8-13. Andere soorten gemeten met de Barnes doolhof zijn American kakkerlakken (Periplaneta americana) 14, maïs slangen (Elaphe guttata guttata) 15,   squamate reptielen (bijv.-side blotched hagedissen [Uta stansburiana]) 16, en niet-menselijke primaten (bijv. muis maki [Microcebus murinus]) 17. In onze laboratoria is Barnes labyrint prestatie gebruikt als een index van neurotoxiciteit na ontwikkeling bisfenol A (BPA) en ethinylestradiol (EE2) blootstelling 9-1113. Het wordt ook vaak gebruikt voor het gedrag fenotypering van verschillende muisspanningen 18-21, beoordeling van veroudering 7,22-28, en de Ziekte van Alzheimer-gerelateerde deficits in diermodellen 3,29-33, evenals de effecten van lichaamsbeweging en dieet, milieu en metabole veranderingen 34-42.

Een eerste voordeel van Barnes doolhof gebruik aangezien aldus minder stress in de patiënten in vergelijking tot water labyrinten, zoals de Morris water maze 43, hoewel beide kunnen acute toename in plasma corticosteron concentraties in muizen 44 induceren. Als een droog land doolhof, kan de Barnes doolhof meer ethologically-relevant voor terrestrische knaagdieren 45 zijn. Hoewel water maze prestaties aangetoond gevoeliger voor genetische wijzigingen in muizen 3,46,47 zijn, is gevoeliger voor bepaalde andere veranderingen 48,49 Barnes labyrint prestatie. In diermodellen waar water doolhof gebruik niet mogelijk is, kan de Barnes doolhof een verfijnd beoordeling van ruimtelijk geheugen retentie 31 bieden. De mild aversieve stimuli doorgaans gebruikt in de Barnes doolhof (dwz fel licht),echter niet voldoende motivatie voor de knaagdieren om het ontsnappen kooi 45 lokaliseren. Bovendien kunnen knaagdieren leren dat geen straf optreedt als ze niet de ontsnapping kooi betreden. Dus in plaats van actief op zoek naar de ontsnapping kooi, sommige knaagdieren actief verkennen van de doolhof voor lange duur van elke proef. Zoals beoordeeld door Kennard en Woodruff-Pak 24, zal dit een toename van exploratie de latency te verlengen om het ontsnappen kooi, weglengte lokaliseren, en verhoging van het aantal fouten. Zo, de meting van meerdere parameters, waaronder latency, foutenpercentage, tijd doorgebracht in de juiste en onjuiste kwadranten, snelheid, tijd bewegen, tijd rusten, en zoekstrategie, kan gezamenlijk zorgen voor een betere indicator van elk onderwerp ruimtelijke navigatie leren en geheugen capaciteit 8 -10. Daarnaast kunnen de prestaties worden gemeten als de latentie om eerst de ontsnapping kooi (primaire maatregel) of de latentie om de ontsnapping kooi (totaal maatregel) in te voeren vinden. Sommige hebben argumentened die primaire maatregelen van de prestaties zijn een meer accurate weerspiegeling van de ruimtelijke leren dan totaal 50 maatregelen. De meeste studies, waaronder de hier beschreven voorbeelden gebruiken latentie om het ontsnappen kooi in te voeren om foutenpercentage en zoekstrategie bepalen. Bovendien blijven sommige tracking software systemen hebben een driepunts lichaam detectiesysteem dat de frequenties van snuiven de juiste versus onjuiste gaten kunnen meten. Ten slotte moet de doolhof grondig worden gereinigd met ethanol tussen proeven om olfactorische signalen die signalen zou kunnen bieden of blijken afleidende naar volgende dieren te verwijderen.

Barnes doolhof ontwerpen variëren, maar over het algemeen heeft elk 12 of 20 potentiële ontsnapping gaten, waarvan er slechts een leidt naar het huis of een ontsnapping kooi. De ontsnapping kooi kan ofwel ligt direct onder de ontsnapping gat op het doolhof top (voor doolhoven zonder muren) of ingebouwd in de omringende muur van het doolhof. De signalen kunnen variëren in grootte van 16,5 cm hoogte en breedte (in de maze) een horizontale lijn 21,6 cm in de breedte geplaatst van vloer tot plafond van de kamer muur buiten het doolhof. Figuren 1-5 tonen voorbeelden van Barnes doolhof ontwerpen voor Peromyscus soorten (figuur 1) en ratten (figuren 2-5). Stekkers of dubbele bodems moet de nonescape gaten te dekken om te voorkomen dat het dier vallen uit de doolhof. Grootte van de testruimte kan verschillen (~ 20 m 2), maar het moet groot genoeg zijn om voldoende ruimte voor het doolhof te verschaffen, habituating de dieren naar de kamer, de opvang van een computer met video set-up (indien gebruikt), en een plaats de experimentator te zitten op een afstand (minimaal ~ 122 cm) vanaf het doolhof inrichting zodanig dat hun aanwezigheid niet interfereert met de prestaties van het dier. Toewijzing van ontsnapping kooi locatie moet worden afgewogen tussen behandelingsgroepen en seks. Hoewel de specifieke hier beschreven omvatten niet draaien het doolhof tussen proeven te maken van de intra-doolhof geur signalen, sommige studies ontmoedigennemen deze procedure 50. In onze procedures, wordt het doolhof schoongeveegd met ethanol tussen proeven om geur signalen te elimineren.

Bij het ​​lokaliseren van de ontsnapping kooi, hebben drie soorten zoekstrategieën gedefinieerd (oorspronkelijk genoemd "patronen" door Barnes 7): 1) random, operationeel gedefinieerd als gelokaliseerde zoekopdrachten gaten gescheiden door wegen oversteken van de doolhof centrum, 2) seriële, gedefinieerd als een systematische zoektocht opeenvolgende gaten met de klok mee of tegen, en 3) direct of ruimtelijke, gedefinieerd als direct navigeren naar het juiste kwadrant zonder over het labyrint centrum meer dan eens en met drie of minder fouten. In het algemeen, met herhaalde testen, knaagdieren meestal vooruitgang door de zoekstrategieën in de aangegeven volgorde (willekeurige, seriële en directe) 51. Een sonde proef zonder ontsnapping kooi kan ook worden gebruikt als een andere maatregel van het geheugen 50.

Het protocol en representatieveresultaten hier zijn ontwikkeld voor twee soorten knaagdieren (Peromyscus species-anders genoemd kleine knaagdieren) en ratten. Hoewel deze algemene procedures kunnen ook gelden voor inteelt en / of outbred muizen (Mus musculus), moeten andere studies worden geraadpleegd over mogelijke methodologie verschillen voor die laatste soort 18-21.

Protocol

1. Barnes Maze Procedure voor kleine knaagdieren Zet de overhead lichten boven het doolhof en plaats "Do Not Enter" borden op de buitenkant van het lab deur. Breng muizen in hun normale huis kooien om de testruimte ongeveer 30 minuten voor het begin van de eerste proef om gewenning toe. Als de kamer is rustig, kan het niet nodig om witte ruis bevatten, anders deze voorzorgsmaatregel kan worden beschouwd. Opzetten van de tracking programma. Verwijder voorzichtig de eerst…

Representative Results

Geslachtsrijpe mannelijke herten muizen zijn afhankelijk van verbeterde ruimtelijke navigatie mogelijkheid om potentiële voedingsbodem partners, die op grote schaal worden verspreid over de hele omgeving te vinden. Zowel prenatale en de blootstelling aan testosteron volwassen zijn essentieel in het organiseren en activeren van deze later volwassen mannelijke gedrag 53. Als zodanig werd verondersteld dat vroege blootstelling aan endocrien verstorende stoffen dit later eigenschap zou storen bij mannen. Om deze…

Discussion

Kritische stappen in Barnes doolhof testprocedures zijn: 1) het verstrekken van de juiste licht aversieve stimulus om het dier te motiveren om het ontsnappen kooi te lokaliseren, 2) zorgen voor uniforme voorwaarden worden behouden tijdens de dierproeven (bv. duur van de proef, het testen van personeel, externe ruis controle, en andere prikkels die de prestaties kunnen beïnvloeden), 3) indien proeven zijn op video opgenomen, te optimaliseren en te zorgen voor een goede video-opname en het bestand back-up, en 4)…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs erkennen Mr Eldin Jašarević, Mr Scott Williams, de heer Roger W. Meissen, Sarah A. Johnson, Dr R. Michael Roberts, Dr Mark R. Ellersieck, en Dr David C. Geary aan de Universiteit van Missouri, en de heer C. Delbert Wet en de dierenverzorgers van het Nationaal Centrum voor toxicologisch onderzoek / FDA. Dit werk werd ondersteund door een NIH Challenge Grant Grant MVO (RC1 ES018195), een Mizzou Advantage Grant naar (MVO en DCG), een Universiteit van Missouri College of Veterinary Medicine Faculty Award (MVO), en protocol E7318 bij het National Center voor toxicologisch onderzoek / FDA.

Materials

NOTE: Those items that are for small rodents only are bolded. Those items that are for large rodents only are italicized. Items neither bolded nor italicized are for both.
Barnes Maze platform with 12 or 20 escape holes every 30°. For rats, each hole is 10.5 cm in diameter and 4 cm from the maze top edge. For use with automated tracking programs, a black top for white rodents or a white top for pigmented rodents is needed. For mice and rats, this circular top is 95 and 122 cm in diameter, respectively. US Plastics Corp, Lima, OH 42625 This is the top of the Barnes Maze and the surface that the rodent is placed upon. It can be constructed from a variety of materials (e.g. Plexiglas), but for endocrine disruptor work, polypropylene BPA-free material is optimal. One of the holes leads to the an escape cage; all other holes are blind-ending or false-bottomed. For the rat maze, small slides on the underside of the maze platform allow the escape cage and false bottoms to slide in.
2" Polypropylene pipe plug (24)
2" 90° Black polypropylene elbow (12)
2" x 6" Polypropylene pipe nipple (1)		 US Plastics Corp, Lima, OH 30724
32086
30712		 These are only necessary for the small rodent (e.g. mouse) Barnes Maze. These adaptations are either blind-ending tubes/elbows or one of the tubes is connected to the pipe nipple that then leads to the escape cage.
False bottoms for rat Barnes Maze These were custom made of ABS plastic and vacuum molded for the rat maze apparatus.
Circular aluminum wall/barrier (50 cm high) around the maze Ace Hardware, Columbia, MO In the case of small rodents (e.g. mice), this barrier prevents them from falling off the maze; the rat apparatus generally does not require this. The wall may not be needed for laboratory mice that are relatively tame.
Support stand for maze platform top US Plastics Corp, Lima, OH 42625 The stand supports the maze platform top such that it is elevated above the floor (typically, 70-100 cm) to motivate the rodent to locate the escape cage. The stand can be constructed of any material.
White noise SleepMate Sound Conditioner,
Marpac, Rocky Point, NC		 980A Background noise may be used to block out peripheral acoustic cues that may confound Barnes Maze testing across trials and animals
Light fixtures and 300-500 watt bulbs encased in aluminum shells. For example, Utilitech 500-watt halogen portable work lights. Ace Hardware or Lowes Bright lights provide a mildly aversive stimulus which motivate the rodent to locate the escape cage. The lights are generally suspended ~150 cm above the maze top.
Escape cage. For small rodents, this can be a polypropylene cage (27.8 x 7.5 x 13 cm). Ancare, Bellmore, NY N40 PP The rat escape cage here was custom built and has a ramp leading into the escape cage.
Opaque tube (rats only) (27 cm diameter; 23 cm height) with a piece of thick cardboard to cover the top. The tube is placed in the center of the maze and the rat is placed into the tube from the top which is covered with the cardboard. A handle on the outside of the tube allows easier lifting of the tube, which then begins the trial. The tube can be constructed of any material, but should be opaque.
High resolution video camera (e.g. Panasonic Digital Video Camera) Panasonic, Secaucus, NJ ICV19458 The video camera is positioned overhead and records trials for later analysis.
Extra- or intra-maze geometric cues made of high quality cardboard construction paper Any office supply store, such as Staples. These visual cues orient the animal within the maze environment, providing cues as to the spatial location of the escape cage; in rats, extra-maze cues on the walls work well, whereas in small rodents that require a wall around the maze, intra-maze cues must be used.
Black curtain to surround the maze (small rodents only) Any fabric and crafts store, such as Jo-Ann Fabrics A black curtain is used in small rodents (especially wild species, e.g. Peromyscus) to maintain attention within the maze confines.
70% ethanol Fisher Scientific BP2818-4 After each trial, the maze top and escape cage are cleaned to eliminate potential odor cues for consecutively tested rodents.
Tracking software program, such as Ethovision, and computer with appropriate video card and substantial (1 TB or more) hard-drive space. Alternatively, videos can be recorded directly to the computer for later analysis using a program such as Win TV (Hauppauge Computer Works, Inc.). Noldus (Leesburg, VA) Tracking software is required to analyze trials for latency to locate the escape cage, velocity, distance traveled, time spent resting, time spent moving, time spent in the correct versus incorrect quadrants, time spent around the escape hole, number of errors or entries into incorrect holes, and overall search strategy employed to find the escape cage.
External hard drives, such as Seagate or WD, with a minimum 1- 2 TB of memory Any office supply store, such as Staples. Videorecordings should be backed up in at least one separate location.
Videorecording program, e.g. WinTV program Hauppauge Computer Works, Inc.,
Hauppauge, NY		 If tracking software is not available at the time of the testing,
the trials should be video-recorded for later analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tolman, E., Gleitman, H. Studies in spatial learning: place and response learning under different degrees of motivation. J. Exp. Psychol. 39, 653-659 (1949).
  2. Olton, D. S., Papas, B. C. Spatial memory and hippocampal function. Neuropsychologia. 17, 669-682 (1979).
  3. Stewart, S., Cacucci, F., Lever, C. Which memory task for my mouse? A systematic review of spatial memory performance in the Tg2576 Alzheimer’s mouse model. J. Alzheimers Dis. 26, 105-126 (2011).
  4. Sharma, S., Rakoczy, S., Brown-Borg, H. Assessment of spatial memory in mice. Life Sci. 87, 521-536 (2010).
  5. Brown, W. The effects of intra-maze tetanizing shock upon the learning and behavior of the rat in a multiple-T maze. J. Genet. Psychol. 76, 313-322 (1950).
  6. Morris, R. Development of a water-aze procedure for studying sptial learning in the rat. J. Neurosci. Methods. 11, 47-60 (1984).
  7. Barnes, C. A. Memory deficits associated with senescence: a neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psychol. 93, 74-104 (1979).
  8. Jasarevic, E., Williams, S. A., Roberts, R. M., Geary, D. C., Rosenfeld, C. S. Spatial navigation strategies in Peromyscus: a comparative study. Anim. Behav. 84, 1141-1149 (2012).
  9. Jasarevic, E., et al. Disruption of adult expression of sexually selected traits by developmental exposure to bisphenol A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 11715-11720 (2011).
  10. Williams, S. A., et al. Effects of developmental bisphenol A exposure on reproductive-related behaviors in California mice (Peromyscus californicus): A monogamous animal model. PLoS ONE. 8, (2013).
  11. Ferguson, S. A., Law, C. D., Abshire, J. S. Developmental treatment with bisphenol A causes few alterations on measures of postweaning activity and learning. Neurotoxicol. Teratol. 34, 598-606 (2012).
  12. Popovic, N., Madrid, J. A., Rol, M. A., Caballero-Bleda, M., Popovic, M. Barnes maze performance of Octodon degus is gender dependent. Behav. Brain Res. 212, 159-167 (2010).
  13. Jasarevic, E., et al. Sex and dose-dependent effects of developmental exposure to bisphenol A on anxiety and spatial learning in deer mice (Peromyscus maniculatus bairdii) offspring. Horm. Behav. 63, 180-189 (2013).
  14. Brown, S., Strausfeld, N. The effect of age on a visual learning task in the American cockroach. Learn. Mem. 16, 210-223 (2009).
  15. Holtzman, D. A., Harris, T. W., Aranguren, G., Bostock, E. Spatial learning of an escape task by young corn snakes, Elaphe guttata guttata. Anim. Behav. 57, 51-60 (1999).
  16. Ladage, L. D., Roth, T. C., Cerjanic, A. M., Sinervo, B., Pravosudov, V. V. Spatial memory: are lizards really deficient. Biol. Lett. 8, 939-941 (2012).
  17. Languille, S., Aujard, F., Pifferi, F. Effect of dietary fish oil supplementation on the exploratory activity, emotional status and spatial memory of the aged mouse lemur, a non-human primate. Behav. Brain Res. 235, 280-286 (2012).
  18. Patil, S. S., Sunyer, B., Hoger, H., Lubec, G. Evaluation of spatial memory of C57BL/6J and CD1 mice in the Barnes maze, the Multiple T-maze and in the Morris water. Behav. Brain Res. 198, 58-68 (2009).
  19. Koopmans, G., Blokland, A., van Nieuwenhuijzen, P., Prickaerts, J. Assessment of spatial learning abilities of mice in a new circular maze. Physiol. Behav. 79, 683-693 (2003).
  20. Holmes, A., Wrenn, C. C., Harris, A. P., Thayer, K. E., Crawley, J. N. Behavioral profiles of inbred strains on novel olfactory, spatial and emotional tests for reference memory in mice. Genes Brain Behav. 1, 55-69 (2002).
  21. Youn, J., et al. Finding the right motivation: genotype-dependent differences in effective reinforcements for spatial learning. Behav. Brain Res. 226, 397-403 (2012).
  22. Barrett, G. L., Bennie, A., Trieu, J., Ping, S., Tsafoulis, C. The chronology of age-related spatial learning impairment in two rat strains, as tested by the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 533-538 (2009).
  23. Prut, L., et al. Aged APP23 mice show a delay in switching to the use of a strategy in the Barnes maze. Behav. Brain Res. 179, 107-110 (2007).
  24. Kennard, J. A., Woodruff-Pak, D. S. Age sensitivity of behavioral tests and brain substrates of normal aging in mice. Front. Aging Neurosci. 3, 9 (2011).
  25. Stouffer, E. M., Yoder, J. E. Middle-aged (12 month old) male rats show selective latent learning deficit. Neurobiol. Aging. 32, 2311-2324 (2011).
  26. Barreto, G., Huang, T. T., Giffard, R. G. Age-related defects in sensorimotor activity, spatial learning, and memory in C57BL/6 mice. J. Neurosurg. Anesthesiol. 22, 214-219 (2010).
  27. Barnes, C. A., McNaughton, B. L. An age comparison of the rates of acquisition and forgetting of spatial information in relation to long-term enhancement of hippocampal synapses. Behav. Neurosci. 99, 1040-1048 (1985).
  28. Bach, M. E., et al. Age-related defects in spatial memory are correlated with defects in the late phase of hippocampal long-term potentiation in vitro and are attenuated by drugs that enhance the cAMP signaling pathway. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 5280-5285 (1999).
  29. O’Leary, T. P., Brown, R. E. Visuo-spatial learning and memory deficits on the Barnes maze in the 16-month-old APPswe/PS1dE9 mouse model of Alzheimer’s disease. Behav. Brain Res. 201, 120-127 (2009).
  30. Reiserer, R. S., Harrison, F. E., Syverud, D. C., McDonald, M. P. Impaired spatial learning in the APPSwe + PSEN1DeltaE9 bigenic mouse model of Alzheimer’s disease. Genes Brain Behav. 6, 54-65 (2007).
  31. Yassine, N., et al. Detecting spatial memory deficits beyond blindness in tg2576 Alzheimer mice. Neurobiol. Aging. 34, 716-730 (2013).
  32. Walker, J. M., et al. Spatial learning and memory impairment and increased locomotion in a transgenic amyloid precursor protein mouse model of Alzheimer’s disease. Behav. Brain Res. 222, 169-175 (2011).
  33. Banaceur, S., Banasr, S., Sakly, M., Abdelmelek, H. Whole body exposure to 2.4 GHz WIFI signals: effects on cognitive impairment in adult triple transgenic mouse models of Alzheimer’s disease (3xTg-AD). Behav. Brain Res. 240, 197-201 (2013).
  34. Fedorova, I., Hussein, N., Baumann, M. H., Di Martino, C., Salem, N. An n-3 fatty acid deficiency impairs rat spatial learning in the Barnes maze. Behav. Neurosci. 123, 196-205 (2009).
  35. King, M. R., Anderson, N. J., Guernsey, L. S., Jolivalt, C. G. Glycogen synthase kinase-3 inhibition prevents learning deficits in diabetic mice. J. Neurosci. Res. 91, 506-514 (2013).
  36. Enhamre, E., et al. The expression of growth hormone receptor gene transcript in the prefrontal cortex is affected in male mice with diabetes-induced learning impairments. Neurosci. Lett. 523, 82-86 (2012).
  37. Agrawal, R., Gomez-Pinilla, F. Metabolic syndrome’ in the brain: deficiency in omega-3 fatty acid exacerbates dysfunctions in insulin receptor signalling and cognition. J. Physiol. 590, 2485-2499 (2012).
  38. Li, J., Deng, J., Sheng, W., Zuo, Z. Metformin attenuates Alzheimer’s disease-like neuropathology in obese, leptin-resistant mice. Pharmacol. Biochem. Behav. 101, 564-574 (2012).
  39. Teixeira, A. M., et al. Exercise affects memory acquisition, anxiety-like symptoms and activity of membrane-bound enzyme in brain of rats fed with different dietary fats: impairments of trans fat. Neurosciences. 195, 80-88 (2011).
  40. Steinman, M. Q., Crean, K. K., Trainor, B. C. Photoperiod interacts with food restriction in performance in the Barnes maze in female California mice. Eur. J. Neurosci. 33, 361-370 (2011).
  41. Walton, J. C., et al. Photoperiod-mediated impairment of long-term potention and learning and memory in male white-footed mice. Neurosciences. 175, 127-132 (2011).
  42. Wong-Goodrich, S. J., et al. Voluntary running prevents progressive memory decline and increases adult hippocampal neurogenesis and growth factor expression after whole-brain irradiation. Cancer Res. 70, 9329-9338 (2010).
  43. Holscher, C. Stress impairs performance in spatial water maze learning tasks. Behav. Brain Res. 100, 225-235 (1999).
  44. Harrison, F. E., Hosseini, A. H., McDonald, M. P. Endogenous anxiety and stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks. Behav. Brain Res. 198, 247-251 (2009).
  45. Sunyer, B., Patil, S., Hoger, H., Lubec, G. Barnes maze, a useful task to assess spatial reference memory in mice. Nat. Protoc. , (2007).
  46. Takeuchi, H., et al. P301S mutant human tau transgenic mice manifest early symptoms of human tauopathies with dementia and altered sensorimotor gating. PLoS ONE. 6, (2011).
  47. Mathis, C., Bott, J. B., Candusso, M. P., Simonin, F., Cassel, J. C. Impaired striatum-dependent behavior in GASP-1-knock-out mice. Genes Brain Behav. 10, 299-308 (2011).
  48. Lewejohann, L., et al. Role of a neuronal small non-messenger RNA: behavioural alterations in BC1 RNA-deleted mice. Behav. Brain Res. 154, 273-289 (2004).
  49. Raber, J., et al. Radiation-induced cognitive impairments are associated with changes in indicators of hippocampal neurogenesis. Radiat. Res. 162, 39-47 (2004).
  50. Harrison, F. E., Reiserer, R. S., Tomarken, A. J., McDonald, M. P. Spatial and nonspatial escape strategies in the Barnes maze. Learn. Mem. 13, 809-819 (2006).
  51. Vorhees, C. V. Methods for detecting long-term CNS dysfunction after prenatal exposure to neurotoxins. Drug Chem. Toxicol. 20, 387-399 (1997).
  52. Steel, R. G. . Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach 3rd edn. , 400-428 (1996).
  53. Galea, L. A., Kavaliers, M., Ossenkopp, K. P. Sexually dimorphic spatial learning in meadow voles Microtus pennsylvanicus and deer mice Peromyscus maniculatus. J. Exp. Biol. 199, 195-200 (1996).
  54. Gubernick, D. J., Teferi, T. Adaptive significance of male parental care in a monogamous mammal. Proc. Biol. Sci. 267, 147-150 (2000).
  55. Gubernick, D. J., Alberts, J. R. The biparental care system of the California mouse, Peromyscus californicus. J. Comp. Psychol. 101, 169-177 (1987).
  56. Williams, M. T., et al. Long-term effects of neonatal methamphetamine exposure in rats on spatial learning in the Barnes maze and on cliff avoidance, corticosterone release, and neurotoxicity in adulthood. Brain Res. Dev. Brain Res. 147, 163-175 (2003).
  57. 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. Neurotoxicol. Teratol. 22, 547-557 (2000).
  58. Pompl, P. N., Mullan, M. J., Bjugstad, K., Arendash, G. W. Adaptation of the circular platform spatial memory task for mice: use in detecting cognitive impairment in the APP(SW) transgenic mouse model for Alzheimer’s disease. J. Neurosci. Methods. 87, 87-95 (1999).
  59. O’Leary, T. P., Brown, R. E. The effects of apparatus design and test procedure on learning and memory performance of C57BL/6J mice on the Barnes maze. J. Neurosci. Methods. 203, 315-324 (2012).
  60. O’Leary, T. P., Brown, R. E. Optimization of apparatus design and behavioral measures for the assessment of visuo-spatial learning and memory of mice on the Barnes maze. Learn. Mem. 20, 85-96 (2013).
  61. Bredy, T. W., Lee, A. W., Meaney, M. J., Brown, R. E. Effect of neonatal handling and paternal care on offspring cognitive development in the monogamous California mouse (Peromyscus californicus). Horm. Behav. 46, 30-38 (2004).
  62. Foster, D. J., Knierim, J. J. Sequence learning and the role of the hippocampus in rodent navigation. Curr. Opin. Neurobiol. 22, 294-300 (2012).
  63. Lipton, P. A., Eichenbaum, H. Complementary roles of hippocampus and medial entorhinal cortex in episodic memory. Neural. , 258-467 (2008).
  64. Wolbers, T., Hegarty, M. What determines our navigational abilities. Trends Cogn. Sci. 14, 138-146 (2010).

Tags

Barnes MazeSpatial LearningSpatial MemoryRodentsMiceRatsNavigationWater MazeExtra-maze CuesIntra-maze CuesSearch StrategyLatencyDistance TraveledVelocityTime SpentAutomated Tracking

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
Rosenfeld, C. S., Ferguson, S. A. Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models. J. Vis. Exp. (84), e51194, doi:10.3791/51194 (2014).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image