基于自动 T 迷宫的自由移动啮齿动物延迟和努力决策分析装置及协议

所有实验性的协议都由山本理脑科学研究所的动物护理和使用委员会批准。 1. 动物制剂 根据实验目的, 选择实验小鼠 (或大鼠) 的性别、年龄、基因型和药理治疗。注: 在这里我们展示了四只雄性 C57B/6 小鼠2月大的表现。 把老鼠放在标准条件下的房间里 (12 小时 light/12 h 黑暗循环, 上午8:00 至下午8:00 之间的灯, 22 1°C)。注: 如果目的是比较两种基因型之间的差异, 每笼4小鼠, 并包括每个基因型的2小鼠。 处理鼠标2分钟/天5天, 使他们熟悉人类接触。喂养他们与测量的口粮, 使他们的体重大致维持在80–85% 的自由喂养重量在整个实验。提供水上广告随意。 习惯老鼠到实验室, 把所有老鼠从老鼠屋里转移到实验室, 每天实验前30分钟。 每天在同一时间开始实验, 以避免昼夜节律对动物性能的影响。 2. 动物适应迷宫 与鼠标处理同时开始适应迷宫 (2 分钟/天)。在这个阶段保持所有的门打开。在5天内进行习惯性的适应。 1天, 在迷宫中分散食物颗粒。 在2和3天, 将小球分散在两个目标臂上。 在4和5天, 把球团只在两个目标框。 每天, 在放置小球后, 将小鼠放在 T 迷宫的起始箱中四组, 并允许老鼠探索迷宫10分钟。注: Habituating 四组的老鼠会帮助他们互相学习, 加快训练。 3. 对上帝抵抗军的 HRA 的动物歧视 注意: 此协议包括基于延迟和基于工作的决策测试。然而, 根据目的, 研究人员只能测试其中之一, 或两者。控制软件 (材料表) 用于在以下步骤中自动控制 T 迷宫设置。如果要对基于努力的决策进行测试, 在强行进入阶段给 HRA 和上帝抵抗军带来障碍。然后动物将被训练为歧视和障碍攀登同时。饥饿的老鼠积极攀登障碍, 在这个阶段之后, 他们都能熟练地攀爬。因此, 没有必要从较低的屏障开始使用此协议。 强制臂进入阶段 打开控制软件的参数注册窗口, 然后按如下方式设置参数 (图 3)。 选择 “阶段选项”。将 “试用号” 设置为 10, 以便每只动物每天进行10次试验, 持续5天。注: 在他/她自己的实验中, 你可以选择一个不同的试验编号。 将 “持续时间” 设置为 900s, 以便每天对一只鼠标的训练不会超过 900s. 将 “默认启动延迟时间” 设置为3秒, 以便在开始区域检测到动物后, 启动门将打开3秒。 为 hra 和上帝抵抗军设置 “颗粒数”, 以便在 hra 中总自动分配4个小球, 并在上帝抵抗军中配发1粒。注: 在我们的实验中, 我们发现1:4 是最佳的比率时, 10 毫克糖丸使用。如果我们使用6到10粒, 老鼠不能吃完所有的, 并会有遗漏发生。 将 “延迟时间” 设置为0秒, 以便在这一阶段不会延迟 HRA 和上帝抵抗军。 打开控制软件的 “ID 注册” 窗口。根据 HRA 的位置, 无论是左侧还是右侧, 将每个鼠标的 ID 注册到软件。(图 4)。注意: 位置应与基因型组相对应。对于每个基因组中的 50%, HRA 总是在左边, 而上帝抵抗军总是在右边。对于其他 50%, HRA 总是在右边, 上帝抵抗军总是在左边。 打开软件的应用程序窗口, 从下拉 “任务” 列表中选择 “决策”。输入主题 ID 并从 “阶段” 下拉列表中选择 “阶段 2″。从 “日” 下拉列表中选择日编号。按 “确定” 按钮进入实验界面窗口。 在实验界面窗口中, 按 “GetBG” 来注册迷宫的背景信息, 以便在不考虑环境背景的情况下准确跟踪动物。按 “会话开始” 按钮 (图 5)。 将鼠标放在 “开始” 框中, 然后按遥控器的 “开始” 按钮开始训练。 注意, 启动门, 一个连接门 (左或右) 将自动打开后3秒;一旦鼠标进入连接区, 起始门就会自动关闭。 观察, 一旦鼠标进入延迟区域 (无论是左或右), 连接门将自动关闭, 目标门将自动打开。 观察到一旦鼠标拿起小球, 后门和预启动门就会自动打开。一旦鼠标进入后区, 后门就会自动关闭。 请注意, 一旦鼠标进入 “开始” 框, 预启动门将自动关闭, 新的试用将开始。注: 在本训练阶段每天10次的试验中, 该软件将自动确保每只老鼠访问 HRA 5 试验和上帝抵抗军5项试验。 每天彻底清扫迷宫。 自由臂进入阶段 注册参数和主题 ID 的方式与在强制进入阶段 (步骤3.1.1 和 3.1.2) 中完成的方法相同。选择”阶段选项”。将 “试用号” 设置为 20, 使每只动物每天进行20次试验, 每日持续7天。 在 “应用程序” 窗口中, 从 “阶段” 下拉列表中选择 “阶段 3″。根据步骤3.1.3 设置其他参数。 在 “实验界面” 窗口中, 将 “成功率” 值设置为 80%, 以使训练自动继续, 直到鼠标在80% 的试验中选择 HRA, 或者当鼠标每天完成20次试验 (如在参数设置中注册)。按步骤3.1.4 应用其他操作。 允许鼠标自由选择一只手臂, 无论是 HRA 还是上帝抵抗军。 注意, 起始门、两个接线门将在3秒后自动打开;一旦鼠标进入连接区, 起始门就会自动关闭。 观察, 一旦鼠标选择一只手臂进入延迟区域 (无论是左或右), 连接门将自动关闭, 目标门将自动打开。 观察到一旦鼠标拿起小球, 后门和预启动门就会自动打开。一旦鼠标进入后区, 后门就会自动关闭。 请注意, 一旦鼠标进入 “开始” 框, 预启动门将自动关闭, 新的试用将开始。 4. 基于延迟的决策测试 注册参数和主题 ID 与在自由臂进入阶段 (步骤 3.2.1) 中完成的方法相同。将 “延迟时间” 设置为5、1015天1、2天和3天, 以便在5天的 hra 上有1秒的延迟, 十年代延迟为 hra 的 2, 十五年代为 hra 的延迟为3天。 在 “应用程序” 窗口中, 从 “阶段” 下拉列表中选择 “阶段 4″。以与3.2.2 相同的方式设置其他参数。 在 “实验界面” 窗口中, 按步骤3.2.3 应用所有操作。 允许鼠标自由选择一只手臂, 无论是 HRA 还是上帝抵抗军。 注意, 起始门、两个接线门将在3秒后自动打开;一旦鼠标进入连接区, 起始门就会自动关闭。 观察到一旦鼠标选择一只手臂进入延迟区域 (无论是左还是右), 接合门就会自动关闭。注: 如果鼠标选择上帝抵抗军, 球门门将立即自动打开。但是, 如果鼠标选择 HRA, 目标门将在5秒、十年代和十五年代之后自动打开, 分别在1、2、3天。 观察到一旦鼠标拿起小球, 后门和预启动门就会自动打开。一旦鼠标进入后区, 后门就会自动关闭。 请注意, 一旦鼠标进入 “开始” 框, 预启动门将自动关闭, 新的试用将开始。注意: 在这里, 我们训练的老鼠5–7天的每一个延迟条件。然而, 根据我们对转基因或突变小鼠多行检测的经验, 1 天 (20 项试验) 绝对足以看出不同基因型小鼠之间的差异, 并且没有意义延长训练时间 (见图 6为一个例子)。因此, 目前我们只适用于每一个延迟时间1天, 它的工作很好。如果研究人员想根据自己的目的延长训练日, 就没有问题了。 可选: 执行与 HRA 反转的测试。要测试鼠标的选择是否是方向首选项的结果, 请切换 HRA 和上帝抵抗军的左/右位置 (可以由软件自动完成), 并允许鼠标自由选择一只手臂, 如4.4。 可选: 执行延迟控制测试。测试是否有任何赤字是由于空间记忆或奖赏敏感性的改变, 而不是决策的变化造成的结果, 给上帝抵抗军和 HRA 引入十五年代的延迟, 并允许老鼠自由选择一只手臂, 就像在4.4。 5. 基于努力的决策测试 将屏障引入到 HRA 中, 如图所示 (图 1)。 设置所有的参数, 并应用所有的操作, 按步骤 3.2-自由臂进入阶段, 并测试动物连续3天。 允许老鼠自由选择一只手臂, 无论是 HRA 还是上帝抵抗军。注意: 在这里, 我们训练了老鼠14天。然而, 根据我们对转基因或突变小鼠多行检测的经验, 3 天绝对足以看出不同基因型小鼠之间的差异, 而且没有意义延长训练时间 (见图 6为例).因此, 目前我们只应用3天的努力为基础的测试, 它的工作很好。如果研究人员想根据自己的目的延长训练日, 就没有问题了。 可选: 执行与 HRA 反转的测试。要测试鼠标的选择是否是方向首选项的结果, 请切换 HRA 和上帝抵抗军的左/右位置 (可以由软件自动完成), 并允许鼠标自由选择一只手臂, 如步骤5.3 所做的那样。 可选: 执行努力控制测试。测试是否有任何赤字是由于空间记忆或奖赏敏感性的改变, 而不是决策的变化所造成的, 给上帝抵抗军和 HRA 带来障碍, 并允许老鼠自由地选择一只手臂, 就像在步骤5.3 中一样。 6. 数据分析 直接从控制软件获取数据和结果。 请注意, 该软件将自动记录实验日期、开始和完成时间、工期、试用编号、hra 的位置、hra 和上帝抵抗军中的颗粒数、位置 (X、Y) 和移动跟踪等,这些数据文件夹中的每个鼠标. 检查软件是否自动分析下列项目, 并在每个动物 ID 下的 “结果” 文件夹中记录它们: 持续时间、试用编号、hra 选择号、上帝抵抗军选择号码、hra 选择百分比、上帝抵抗军选择百分比、总移动距离、和总连接时间。 对来自所有实验的数据进行统计分析 (分块变异因子), 以天/期为内标因子和群体因素 (基因组或不同实验条件的群体) 作为主题因子。 分析了群体因素的主要影响, 如果白天/会话与群体因素之间没有交互作用。如果日/会话与组因子之间有显著的交互作用, 则应用后向比较。