الاعتراف برواية كائن ومكان الكائن السلوكية اختبار في الفئران على الميزانية
Summary
هنا نقدم بروتوكول الذي يشمل تعليمات شاملة لإنشاء اقتصادا مكان الكائن مورين والكائن رواية الاعتراف السلوكية الاختبار، بما في ذلك تصميم والتكلفة، وبناء المعدات المطلوبة، وكذلك تنفيذ اختبار سلوكية، وجمع البيانات وتحليلها.
Abstract
اختبار سلوكية ذات الصلة اثولوجيكالي هو عنصر حاسم في أي دراسة يستخدم الماوس نماذج لدراسة آثار المعرفي لمختلف التغيرات الفسيولوجية أو المرضية. كائن الموقع (OLT) والكائن رواية الاعتراف بالمهمة (نورت) مهمتين السلوكية فعالة تستخدم عادة للكشف عن وظيفة والصحة النسبية لمناطق محددة من الدماغ تشارك في الذاكرة. في حين أن كلا من هذه الاختبارات استغلال تفضيل الملازمة للفئران للجدة لتكشف عن الذاكرة لسبق واجهت الكائنات، قلت يقيم أساسا التعلم المكانية، التي تعتمد اعتماداً كبيرا على النشاط هيبوكامبال. وفي المقابل، يقيم نورت، التعلم غير المكانية من هوية الكائن، الذي يعتمد على مناطق متعددة في الدماغ. تتطلب كلا المهمتين ساحة مفتوحة–الاختبار الميداني، والكائنات بما يعادل قيمة جوهرية للفئران ومنبهات بيئية مناسبة، ومعدات تسجيل الفيديو والبرمجيات. النظم المتاحة تجارياً، في حين ملائمة، يمكن أن يكون مكلفاً. هذه المخطوطة تفاصيل طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة لبناء الساحات وإعداد المعدات اللازمة لأداء قلت ونورت. وعلاوة على ذلك، يصف المخطوط بروتوكولا اختبار كفاءة يتضمن قلت ونورت ويوفر أساليب نموذجية للحصول على البيانات وتحليلها، فضلا عن نتائج تمثيلية. يمكن توفير نظرة متعمقة في وظيفة الذاكرة لمختلف نظم نموذجية الماوس الإنجاز الناجح لهذه الاختبارات وتقييم المناطق العصبية الأساسية التي تدعم هذه الوظائف.
Introduction
الاختبارات المعرفية فعالة عزل وتقييم الوظيفة العصبية لمناطق محددة من الدماغ بدراسة السلوك في بيئة تسيطر عليها1. وقد صممت في البشر، ومهام محددة لتقييم أداء المناطق الدماغ المستهدفة، مثل بطاقة ولاية ويسكونسن فرز المهام للدالة بريفرونتال أو شركاء مقترن بالتعلم اختبار (Cambridge العصبية اختبار الآلي البطارية جامعة كيمبردج) لدالة هيبوكامبال2،3. صممت هذه الاختبارات لدراسة الوظائف في مناطق محددة من الدماغ في البشر بتقييم السلوكيات التي تنجم عن النشاط العصبي لتلك المناطق. أن الهدف النهائي للبحوث الطبية الحيوية الأكثر هو تحسين الصحة البشرية؛ ومع ذلك، لا يمكن إجراء العديد من الدراسات لوظيفة الدماغ في الصحة أو المرض أخلاقيا مع المشاركين البشرية. للدراسات التي يتعذر استخدام المشاركين البشرية، غالباً ما القوارض الصغيرة مثل الفئران نموذج للاختيار. يسمح استخدام نماذج الماوس للسيطرة المباشرة على التلاعب التجريبية بما في ذلك تحوير الجينات، وتنظيم دورات تعريفية للإصابة أو التحوير حتى لنشاط الدائرة من خلال تقنيات أوبتوجينيتيك. اختبار سلوكية من الفئران، مماثلة للتجارب البشرية، ويهدف إلى تقييم تأثير المتغيرات التجريبية على وظيفة الدماغ بقياس السلوكيات التي تعتمد على مناطق محددة.
الحصين بنية أساسية لتكوين الذاكرة في البشر والقوارض4. وبشكل أكثر تحديداً، يلعب الحصين جزءا حاسما في الذاكرة التصريحية التي تنطوي على بيانات علائقية، ولكن الذاكرة غير الإجرائية، التي تعتمد على هذه المراكز الحركية من الدماغ4. وظيفة الذاكرة هيبوكامبال تم كيز دراسة عبر العديد من ميادين علم الأعصاب لأنها حساسة رائع لاضطراب. اضطرابات سلبية تتراوح فترات طويلة من التوتر والشيخوخة للمضبوطات والسكتة الدماغية المرتبطة بالضرر هيبوكامبال5. وفي المقابل، تحسين التدخلات الإيجابية، مثل التفاعل الاجتماعي، وإثراء البيئة المادية، أو ممارسة، الدالة هيبوكامبال6،،من78. يمكن أن تكشف الدراسات القوارض مع الاختبار السليم للذاكرة هيبوكامبال ثاقبة الوسطاء الخلوية والجزيئية للذاكرة، فضلا عن آثار التدخلات البيئية المختلفة على الدالة هيبوكامبال.
في القوارض، وضعت عدة اختبارات لدراسة الحصين-تعتمد على التعلم والذاكرة9،،من1011. يمكن تقسيم على نطاق واسع إلى المهام التي تتطلب حافزا مع التكافؤ العاطفية لإحداث تغيير في السلوك، والمهام التي تعتمد على تفضيل القوارض بالتحقيق المحفزات رواية11. على سبيل المثال، تكييف الخوف السياقية، أزواج حافز غير سارة (صدمة القدم) مع السياق البيئي والذاكرة الاختبارات ثم في وقت لاحق للسياق بقياس الخوف الناجم عن تجميد السلوك9،11. متاهة المياه موريس ونظيرتها الجافة، متاهة بارنز، استخدام التعزيز الخارجي السلبي لتعزيز التعلم المكاني4،11. وفي كل حالة، تسعى القوارض الهروب من حالة البرود، يجري مغمورة في المياه الباردة أو عرضه على منصة المضاءة، على التوالي. المتاهة الذراع شعاعي، على النقيض من ذلك، يعتمد على التعزيز الإيجابي كالحيوانات استخدام السلوك مساحات العلف الطبيعي مقترنة بالذاكرة المكانية لاسترداد المواد الغذائية الصغيرة المكافآت4،11. وتستخدم على نطاق واسع هذه المهام وأثمرت المعارف التأسيسية حول الذاكرة هيبوكامبال. ومع ذلك، اختبارات تعزيزات خارجية أو الخوف يحفز المحفزات مثل صدمة إضافة مكون عاطفي إلى هذه السلوكية الإيجابية والسلبية التي في بعض الحالات قد تكون غير مرغوب فيها. على سبيل المثال، هيبوكامبي الظهري والبطني ترتبط بمهام متميزة، الذاكرة المكانية مقابل العاطفي التنظيم، على التوالي12. الاختبارات التي تعتمد على ردود فعل عاطفية للمنبهات قد لا تعكس بدقة الذاكرة المكانية البصر إذا كانت وظائف التنظيم العاطفي هيبوكامبال البطني تتأثر أيضا.
قلت هو اختبار بسيط وفعال يوفر قدرا من الذاكرة المكانية الحصين-تعتمد على13. المهمة يعتمد على تفضيل الحيوان الجوهرية للجدة دون تعزيزات خارجية إضافية ويمكن لذلك عادة تجنب المضاعفات المرتبطة بردود فعل عاطفية التفاضلية13. ويرد هذا البروتوكول لقلت للفئران، ولكن كما أنها فعالة في الفئران إذا يتم تحجيم أبعاد المعدات على النحو المناسب. البروتوكول يتكون من التأقلم بماوس إلى ساحة مفتوحة–الاختبار الميداني ومن ثم السماح للتحقيق في الأجسام 2 فيما يتعلق بالإشارات البيئية المكانية. ثم يتم إزالة الماوس من الساحة، وخلال مهلة (الفاصل الزمني بين المحاكمة أو ITI)، يتم نقل أحد الكائنات. بعد ITI، يعيد إلى الساحة الماوس ويسمح لاستكشاف بحرية. وبصفة عامة، الفئران تفضل الجدة، وإذا كانت تذكر مكان الكائنات من تعرضها الأولية، أنها سوف تنفق المزيد من الوقت التحقيق الكائن تم نقله. الحيوانات مع آفات هيبوكامبال بضعف التعلم السياقية المكانية وتثبت عليه أي تفضيل للكائنات في14،موقع رواية15.
قلت يمكن استخدامها بشكل مستقل أو بالاشتراك مع اختبار إضافية من الذاكرة التي تعتمد على النشاط العصبي من عدة مناطق على الدماغ، مهمة التعرف على كائن رواية (نورت). نورت مطابق لقلت حتى مرحلة الاختبار، عند أحد الكائنات التي يتم استبدال كائن رواية بدلاً من نقله إلى موقع جديد. كما الحال مع قلت، سيفضل الفئران مع ذاكرة جيدة للكائنات تلقائياً في التحقيق في موضوع الرواية. على النقيض من كائن موقع الذاكرة، التي تعتمد اعتماداً كبيرا على ركائز هيبوكامبال، يظهر الكائن الاعتراف بالذاكرة إلى الاعتماد على مجموعة متنوعة من مناطق الدماغ ومشاركة الحصين غير مستقر. العديد من الدراسات تقرير أن الآفات هيبوكامبال أو المنظمة لا تؤثر على الكائن رواية تفضيل10،13،،من1617، بينما يجد آخرون18،مقابل19. ومع ذلك، لا تزال مهمة شائعة استخدام لتقييم وظيفة الذاكرة عامة في القوارض.
ويحدد البروتوكول المعروضة هنا الخطوات التي تنطوي عليها في بدء وتنفيذ قلت ونورت، سواء منها استخدام ساحة مفتوحة–الاختبار الميداني. معدات اختبار سلوكية متاحة تجارياً يمكن أن تكون التكلفة باهظة، خاصة بالنسبة لمختبرات أصغر. ويشمل هذا البروتوكول بالتصميم وخطوات بسيطة لبناء الساحات الداخلية بتكلفة أقل ودون أدوات متخصصة. وعلاوة على ذلك، تفاصيل هذا البروتوكول في مجال اختبار سلوكية مثالية، بما في ذلك الموضع من الساحات والعظة السياقية، ونظام تسجيل الفيديو أن يمهد الطريق لتنفيذ البروتوكولات قلت ونورت. وترد نتائج الممثل للدراسات الناجحة فضلا عن معيبة، مؤكدا على أهمية الاستفادة المثلى من جميع المواد والإجراءات لكل دراسة.
| الوصف | الخيار | الكمية |
| الجزء ألف: ورقة اﻷكريليك-“أبيض معتم” (0.635 سم × 40 سم × 40.64 سم) | حواف الموجه | 2 |
| الجزء باء: ورقة اﻷكريليك-“أبيض معتم” (0.635 سم × 40 سم × 41.91 سم) | حواف الموجه | 2 |
| الجزء جيم: ورقة اﻷكريليك-“أبيض معتم” (0.635 سم × 41.91 سم × 41.91 سم) | حواف الموجه | 1 |
| أكريليك الأسمنت (1 نقطة). | نا | 1 |
| قضيب قياس 16 هيبو | نا | 1 |
| مربع مجموعة | نا | 1 |
| كاميرا ويب عالية الدقة | نا | 1 |
| برنامج التقاط الفيديو | نا | 1 |
| USB 2.0 تمديد الكابلات | نا | 1 |
| قناة الكابل | نا | 1 |
الجدول 1: قائمة مفصلة من المواد والمعدات اللازمة لاختبار سلوكية.
Protocol
Representative Results
Discussion
هذا البروتوكول يوفر طريقة فعالة من حيث التكلفة لإجراء مكان الكائن والكائن رواية الاعتراف السلوكية اختبار في الفئران. تمكين هذه الاختبارات تقييم الدالة هيبوكامبال، فضلا عن وظيفة المناطق القشرية الأخرى، مثل قشرة prefrontal، تشارك في كائن الاعتراف10. وقد قلت ونورت ميزة تجنب المحفزات مع التكافؤ العاطفية القوية التي تكون مطلوبة للمتاهة المائية موريس، وتكييف الخوف السياقية، متاهة بارنز أو المتاهة الذراع شعاعي. كما أنها تجنب الحاجة للحرمان من الطعام كما هو مطلوب للمتاهة الذراع شعاعي. وعلاوة على ذلك، يصف هذا البروتوكول إجراء اختبار بسيط يومين تتطلب معدات كبيرة أو معقدة للتنفيذ أو التحليل. عيب واحد من هذه المهام أن لا تسمح لتدابير للتعلم أو اكتساب. يمكن أن يكون فرق في التحقيق والجدة سبب التعلم الأكثر فقراً حول الكائنات أثناء التدريب، والأفقر الذاكرة لما تم تعلمه أو كليهما. إجمالي الوقت المستغرق التحقيق الكائنات تدبيرا هاما لاستبعاد أي الاختلافات المتأصلة في استكشاف محرك الأقراص، لكن ليس مقياسا للتعلم. إذا كانت التدابير للتعلم الهامة لمسألة تجريبية، والمياه المتاهة، متاهة بارنز، أو المتاهة الذراع شعاعي، من شأنه أن يكون من الأفضل.
بناء مخصصة لساحات السلوكية لديه القدرة على إنقاذ مئات من الدولارات، وجلب كائن الاختبار في متناول المالية من مجموعة متنوعة واسعة من مختبرات. هذا البروتوكول يزيل الكثير من العقبات، ويبسط عملية تصنيع جعل البناء الساحة الداخلية أكثر سهولة للعلماء لا تدريب متخصص في اﻷكريليك. من المهم أن نلاحظ أن شراء أوراق اﻷكريليك الملونة التي سوف يتناقض مع الفئران، مثل اﻷكريليك بيضاء للفئران السوداء والاكريليك الأسود للفئران البيضاء، سوف تيسر الحصول على البيانات وتحليلها، خاصة عند استخدام المتاحة تجارياً تحليل البرمجيات. ترتيب قطع بحجم الأوراق مع “توجيه الحواف” يلغي الحاجة لجدول رأيت (الجدول 1)، واستخدام الأسمنت اﻷكريليك يزيل الحاجة إلى حفر والتجارة الثقوب التجريبية. الشد في السحابات، والحفر، وقطع اﻷكريليك غالباً ما يتسبب فاصل والرقائق والكراك نظراً لطبيعته هشة. نظراً لأن الأسمنت مادة مذيبة، سوف تتدفق إلى المنطقة التي انضمت إلى، وتذويب وتليين اﻷكريليك أي أنه واجه. وهكذا، ينبغي أن لا تطبق لكل قطعة على حدة كما لو كانت غراء تقليدية. وخلافا للغراء، الأسمنت لن ملء المساحات السلبية أو التمسك بالأسطح. وهذا هو السبب الرئيسي لأجل “موجه حواف” كما سيضمن على حافة ناعمة ومسطحة، إنشاء سند أفضل. عندما يجف الأسمنت، فإنه سوف يكون تنصهر فيها ورقتين اﻷكريليك في قطعة واحدة في عملية تسمى “لحام المذيبات”. مثل الكثير من لحام المعادن، المنتج النهائي قطعة واحدة، ولكن المنطقة الملحومة سيظل دائماً موقع أضعف. على هذا النحو، مرة على الساحات في الاستخدام، ينبغي الحرص على تجنب تأثير مباشر أو الإجهاد الشديد في تلك المنعطفات.
ويبين هذا البروتوكول أيضا كيفية إعداد 4 ساحات لاختبار واحد من الفئران تصل إلى 4 (الشكل 1 و الشكل 2). الجدران المعتمة من الساحات منع الفئران من رؤية أحد آخر أثناء الاختبار، ولكن لا يزال هناك احتمال بأن وجود الفئران الأخرى في الغرفة يسبب رائحة أو الانحرافات الضوضاء التي يمكن أن تنال من اختبار. المحاكمات التعود كما يمكن هنا مفصلة تساعد في تخفيف هذا القلق، كما الفئران تتعرض لظروف غرفة متعددة الحيوان قبل اختبار سلوكية. ومع ذلك، إذا كانت الانحرافات عن غيرها من الفئران أو المجرب الضوضاء المرتبطة بالتعامل مع الفئران الأخرى قلق شديد، الساحة واحد مع ماوس واحدة يمكن استخدامها، كذلك، على الرغم من أنها سوف تزيد من الوقت المطلوب لإكمال قلت ونورت مع الفئران متعددة. يمكن نظرياً أن تستخدم الساحات أكثر من 4، وكذلك، ولكن معظم الكاميرات ليس لديك طريقة عرض للحقل واسعة بما يكفي لإظهار أن العديد من الساحات مع قرار جيد.
أبعاد ومسافات المقدمة هنا هي المبادئ التوجيهية العامة لاختبار سلوكية الماوس في غرفة اختبار نموذجي هو 16 × 16 × 16 م3 في الأبعاد (الشكل 1 باء و جيم 1). إعداد من منبهات بيئية مناسبة، الساحات، ومعدات تسجيل الفيديو يجب أن يكون الأمثل لكل بيئة. يمكن أن تتكون العظة من الأشكال الكبيرة أو أنماط (عادة بالأبيض والأسود) التي تمكن الفئران مكانياً توجيه أنفسهم خلال قلت. بدلاً من وضع الرموز في مواقع مختلفة مقابل بعضها البعض، يمكن أيضا تحميل الرموز على الجدران في منطقة التجارب. ويوصي هذا البروتوكول تقسيم غرفة الاختبار مع ستارة إخفاء الباحث والكمبيوتر أثناء اختبار سلوكية. خلال جميع التعود والفواصل بين المحاكمة والمحاكمات النشطة، يجب إغلاق الباحثين الستار على فصل أنفسهم عن منطقة التجارب. إذا كان هذا غير عملي، يمكن أن يظل جهاز الكمبيوتر نظراً للفئران، ولكن الباحث يجب الخروج من العرض أثناء المهمة. إذا كان الباحث الحالي، قد حاول الفئران إلى الاعتماد على له أو لها كأحد الرموز مكانية.
يجب أن تكتمل جميع التجارب السلوكية في بيئة تسيطر عليها درجة الحرارة والرطوبة مع الإضاءة الخافتة، ولكن حتى في حوالي 310 لوكس والعظة أدنى رائحة البيئية السليمة أو قوي غريبة، مثل العطور على المجربون. بين كل يوم المحاكمة والاختبار، يجب تنظيف جميع الكائنات والساحات مع مرفق الحيوان يوصي بأساليب التعقيم مثل المسح مع الإيثانول 70% أو التبييض نسكينتيد مناديل للتقليل من إشارات حاسة الشم. إذا كان يتم استخدام المطهرات الكيميائية، ينصح شطف نهائي مع الإيثانول 70% نظراً لأن العديد من المطهرات الكيميائية يمكن أن تكون مزعجة لإقدام الحيوانات. كما هو الحال مع أي مهمة السلوكية، التعامل مع الفئران لعدة أيام قبل الاختبار ضروري لتعريفهم بالأفراد الذين سوف يؤدون قلت ونورت وتقليل الإجهاد أثناء الاختبار20،22. كما يمكنك تجربة الفئران الإجهاد الحاد بسبب الأفراد غير مألوفة في محيط منطقة التجارب، من المستحسن أيضا أن جميع التجارب السلوكية ينبغي أن تستكمل نفس الأفراد. اختبار المعايير والشروط المفصلة في هذا البروتوكول قد تم تحسين ل 6 إلى 9 أسبوع الكبار C57Bl/6 الفئران وستكون مفيدة للغاية في الكشف عن ضعف الذاكرة بسبب الإصابة في هذه الفئة العمرية، أو ضعف الذاكرة سبب السن نفسها في الفئران الأكبر سنا. إذا كان الهدف اختبار لتحسين الذاكرة في الفئران الصغار، سيكون من الأنسب لتجنب آثار السقف على الأداء في الإصدار ITI 20 دقيقة أسهل ITI أطول تتراوح بين 1 ساعة إلى يوم واحد. في الواقع، يمكن أن تتراوح ايتيس من 5 دقيقة (للاستدعاء الفوري) لعدة ساعات أو أيام (للذكريات البعيدة)، تبعاً للاحتياجات المحددة للتجربة، وسلالات والإعمار للفئران. الأهم من ذلك، بغض النظر عن الطول، ايتيس جميع ينبغي أن تكون متسقة بين الدورتين في تجربة. كما سلالات مختلفة وإعمار الفئران تظهر الاختلافات في السلوك والتعلم، والتوقيت لكل محاكمة والفاصل الزمني، اختبار ترتيب المنطقة، ويمكن تعديل الكائنات المستخدمة وفقا لسلالة معينة من الفئران، وأعمارهم، وإصابة محددة/ المرض/التدخل يجري نموذج اختبار9،21،،من2325.
بينما اختبار الاعتماد هيبوكامبال وظائف الذاكرة المكانية في قلت راسخة، نورت قد أو قد لا تعتمد على الحصين. ينبغي أن تفسير البيانات من نورت هذا التحذير في الحساب. تحديد المتغيرات، لما إذا كان تشارك الحصين، في كائن الاعتراف بالذاكرة لم يتفق عليها بعد، ولكن يمكن أن تشمل طول ITI أو البروز للرموز المكانية18. جدير بالذكر أن يستخدم البروتوكول المقدم قلت المكانية قبل نورت، الذي قد تحيز الفئران نحو استخدام العمليات هيبوكامبال في نورت. وبالتالي، من المهم أن نلاحظ أنه يمكن عكس الترتيب، أو يمكن تشغيل كل مهمة بشكل مستقل، اعتماداً على الأسئلة المجربون والاحتياجات.
تحديد الكائن أحد جوانب البالغة الأهمية من22،نورت وقلت24. كائنات مثالية ثقيلة بما يكفي لا المشردين بماوس ومصنوعة من المواد، مثل الزجاج أو المعدن، لا تضر بماوس بمضغ أو الخدش بسهولة. خشبية، الرغوة، أو الأجسام البلاستيكية لينة غير مناسبة كما هي مشوهاً بسهولة ومن الصعب أن تبقى خالية من رائحة. وعلاوة على ذلك، الكائنات المستخدمة في التجارب ينبغي جميعا متشابهة نسبيا في الحجم والملمس والرائحة والمواد. الرقم 1 يعطي مثالاً على كائن المناسبة التي يمكن استخدامها. هذا التمثال البلاستيك البرتقالي من الفرخ مليئة بالرمال لإعطائها وزنا كافياً ومختومة لمنع التسرب من التنظيف والمواد الكيميائية أو غيرها من العوامل المسببة للرائحة. بسبب شكل الأعلى، والفئران غير قادر على تسلق أعلى أو الجلوس على هذا الكائن. قلت أو نورت، أفضل من إقران هذا الكائن مع كائن آخر من حجم مماثل، الوزن، والمواد والألوان والتعقيد، مثل تمثال بلاستيكية مشابهة لأرنب. لضمان التحقيق وجوه حقاً يعكس تفضيل للجدة، ويجب أن يتم التحقق من صحة كافة الكائنات لما يعادل قيمة جوهرية بحد أدنى فئران 8 في نفس السلالة، الجنس والعمر للمجموعة التجريبية كما هو موضح في القسم 2.9 من البروتوكول. بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن معشاة ذات شواهد الكائنات في شروط للكائن الذي هو كائن رواية أو نقلها بين الفئران في نفس الدراسة إلى زيادة ضمان أن الخصائص الملازمة للكائنات لا تؤثر على تفضيل. يمكن أن يؤثر موضع الكائن أيضا إلى حد كبير على نجاح أو فشل قلت ونورت. كائنات يجب أن يكون وازنت في الساحات ولا تكون قريبة جداً من الجدران. زاوية مزدحمة بكائن مكاناً جذاباً للفئران لإخفاء، وهذا سوف إرباك إجراءات التحقيق.
شرطا أساسيا هاما لجمع البيانات هو تحديد “التحقيق النشط”، الذي عندما يشرك ماوس كائن مع الآنف وأشار في الكائن لا يزيد عن 2 سم بعيداً. ماوس يتحرك عبر الجزء العلوي من الكائن أو تبحث في الماضي الكائن لا يعتبر التحقيق النشط. وعلاوة على ذلك، منذ أن قلت ونورت تعتمد على ماوس تذكر المكان المكانية أو ميزات الفعلية للكائن، يجب أن يكون هناك دراسة كافية من هذه أثناء المحاكمات التدريبية. وبالتالي، يجب تحديد وقت تحقيق الحد أدنى الباحث واستبعاد أي المواضيع التي لا تفي بذلك مستوى خط الأساس للتحقيق، تعيين تقليديا في 20 ثانية21.
التحديد الكمي للكائن التحقيق وقت يمكن أن يتحقق بطرق مختلفة أما مع أو بدون تحليل تكلفة البرمجيات. إذا كان سجل دليل استخدام، كما هو موضح هنا، يمكن جمع البيانات الأكثر شمولاً عن طريق تسجيل الطوابع الزمنية على الفيديو عند الماوس هو التحقيق في الكائن. تسجيل أوقات البدء والتوقف من وجوه التحقيق خلال ثلاث محاكمات فردية بإنشاء سجل دائم للطوابع الزمنية غير متحيزة ويسهل دقة الحساب اليدوي للبيانات بدلاً من الأساليب البديلة مثل استخدام مراقبة وقف ثنائيو سجل إجمالي الوقت ماوس ويحقق كل كائن.
حزم البرمجيات التجارية متاحة أيضا لسجل التحقيق الكائن. البرمجيات المتاحة تجارياً يمكن أن توفر ثروة بيانات التي تتجاوز اليد سجل البيانات الموضحة هنا، بما في ذلك المسافة الإجمالية سافر، مقدار الوقت المستغرق في بعض المجالات على الساحة، وسرعة حركة16،23. البرمجيات، ومرة بشكل صحيح معايرة وأكد موثوق كشف التحقيق كائن، يمكن أن تحقق أيضا البيانات أسرع بكثير من التسجيل اليدوي. هذا العائد البيانات أسرع، على المدى الطويل، وفورات صافية مقارنة بالإنسان-الساعات المطلوبة للتسجيل اليدوي. ومع ذلك، معظم حزم البرامج للتحليل السلوكي ارتفاع التكاليف الأولية التي يمكن أن تكون باهظة بالنسبة للعديد من مختبرات والتسجيل اليدوي غالباً ما تكون يمكنك إنجاز بالطلبة الباحثين، مما يجعل تكاليف الساعات التهديف السلوكية الحد الأدنى. البرمجيات التجارية أيضا في كثير من الأحيان يأتي مع القيود المفروضة على عدد المستخدمين الذين يمكن الوصول البرنامج في نفس الوقت، يحد من الوفورات الوقت وسرعة نقل البيانات. على الرغم من أن هناك العديد من المزايا لهذه البرمجيات، إلا أنها ليست ضرورية لجمع المعلومات الأساسية من وقت التحقيق الكائنات من قلت ونورت. القدرة على اكتساب هذه البيانات يدوياً يجعل مهام رواية الكائن موجوداً أكثر ماليا إلى طائفة متنوعة من الباحثين.
هناك ميزة إضافية لهذا البروتوكول هو أن الدورة الأولى من عملية تعود أساسا محاكمة في حقل مفتوح، التي يمكن أن تسفر عن البيانات المتعلقة بالنشاط ومستويات القلق. مستويات النشاط يمكن قياسها كمياً باستخدام المسافة الإجمالية سافر أو متوسط السرعة، إذا كانت تتبع البرمجيات المتاحة. وبالمثل، مع تتبع البرامج، يمكن أن يستمد من الوقت الذي يقضيه في وسط الساحة أو المسافة سافر في المركز التدابير القلق. ويمكن اكتساب هذه البيانات يدوياً أيضا تراكب الفيديو الساحة مع شبكة والتحديد الكمي للمعابر. يمكن أن تساعد هذه البيانات حقل فتح تستبعد العجز الإجمالي في السيارات أو القلق المفرط الذي قد يتداخل مع موضوع التحقيق في وقت لاحق.
الاختبارات الإحصائية المستخدمة في هذا البروتوكول هي الممثل للأساليب التقليدية للتحليل. عند مقارنة مجموعتين من الفئران، يوصي بعينه اثنين، ثنائي الطرف اختبار t لاختبار أهمية الاختلاف في المئة وقت التحقيق الكائن تم نقله أو رواية بين المجموعات. إذا كان حجم العينة غير متساوية، قد تقلب مرتفع بشكل استثنائي، أو إظهار تقلب متفاوتاً بين المجموعات، اختبار غير حدودي ويوصي بدلاً من ذلك، كما سوف تنتهك العديد من الافتراضات الأساسية للاختبار t في هذه الظروف. عند مقارنة 3 أو أكثر من مجموعات من الفئران، ينصح ANOVAs لاختبار ما إذا كانت المجموعة قد أثر كبير على نسبة وقت التحقيق الكائن تم نقله أو رواية. تصحيح الخطأ وظيفة مخصصة اختبارات، مثل توكي في اختبار أو تصحيح بونفيروني مقارنات عشوائية، يمكن تطبيق ثم لاختبار الفرق بين كل زوج من المجموعات في وقت التحقيق في المائة. مع قلت، وسيلة إضافية لتحليل البيانات لاختبار لتغيير كبير في نسبة وقت التحقيق الكائن تم نقله من التدريب على المحاكمات قلت. مع مجموعة واحدة فقط من الفئران، هذا الاختبار سوف تتخذ شكل زوجي، ثنائي الطرف اختبار t، اختبار لتغييرات كبيرة في النسبة المئوية من الوقت مع الكائن تم نقله من التدريب لقلت في كل الماوس (مع الأخذ في الاعتبار أن هذه إقران التحليلات وغير مستقلة القياسات، حيث كل الماوس غلة نقطتين البيانات). مع مجموعتين من الفئران، تدابير متكررة سوف تستخدم ANOVA ثنائي الاتجاه، مع قياس المتكررة يجري محاكمة (التدريب مقابل قلت) وإحالة الفريق العامل الثاني ويجري. اختبارات وظيفة مخصصة للاختلافات بين المجموعات المعاملة ينبغي مقارنة المجموعات مع بعضها البعض داخل المحاكمات.
وبدلاً من ذلك، إذا كانت أدلة ذاكرة في قلت أو نورت كل ما يجري اختباره، يمكن استخدام اختبار t عينة واحدة من المئة وقت التحقيق كائن مقابل القيمة الثابتة 50%. وقت نسبة أعلى بكثير من نسبة 50% تشير إلى الذاكرة لهذا الكائن. وقت النسبة مئوية إلى حد كبير أقل من 50% وتقترح النفور (لسبب ما)، وينبغي إعادة تقييم خيارات كائن. ومع ذلك، لا تكشف واحد عينة الاختبار t سواء اثنين أو أكثر من المجموعات تختلف عن بعضها البعض. على سبيل المثال، في تجربة مع مجموعتين من الفئران، إذا أنفقت المجموعة أ 60% الوقت مع الكائن رواية ف = 0.049 تلو الآخر–نموذج اختبار t مقارنة بنسبة 50%، و “المجموعة باء” فقط قضى 59% الوقت مع الكائن رواية ل p = 0.051 ، المجموعة أ يختلف كثيرا عن 50% (وليس من المجموعة باء). ومع ذلك، أنها خاطئة الاستنتاج بأن هاتين المجموعتين تختلف اختلافاً كبيرا عن بعضها البعض. اثنين–نموذج اختبار t مقارنة A و B يمكن أن تكشف بسهولة عن أن هاتين المجموعتين تمييزه إحصائيا. إذا كان الهدف النهائي لمقارنة أداء الذاكرة لمجموعتين أو أكثر، يجب مقارنة تلك المجموعات إحصائيا لبعضها البعض، ليس فقط بالمقارنة مع معيار خارجي. يطبق مبادئ توجيهية مماثلة للمقارنة بين الوقت الذي يقضيه مع كائن تم نقله بين التدريب وقلت. وفي هذه الحالة، إيجاد فارق كبير في النسبة المئوية من الوقت مع كائن تم نقله بين التدريب وقلت في مجموعة واحدة وليس في بلد آخر لا تظهر أن هذه المجموعات تختلف إحصائيا. يجب أن تكون مجموعات وظيفة-المخصصة مقارنة ضد بعضها البعض داخل كل محاكمة، ليس فقط عبر التجارب داخل المجموعة.
من المهم أن نضع في اعتبارنا أن وقت التحقيق أي ماوس الفردية لا يمكن استخدامه كدليل لصالح أو ضد الذاكرة. بدلاً من ذلك، يمكن فقط استنتاج الذاكرة لمكان الكائن أو هوية في هذه المهام استناداً إلى البيانات المجمعة التي هي إحصائيا مقارنة بمجموعة أخرى من البيانات المجمعة أو مستويات فرصة ثابتة (50% للوقت، 0 لنسبة التمييز). حجم العينة المطلوبة سوف تعتمد على حجم الأثر على التلاعب بوجه خاص والتغير في السلوك، والتي بدورها سوف يعتمد على الفئران المستخدمة. العمر، والجنس، والتلاعب كل أثر التغير. في المثال البيانات المعروضة في الشكل 3 ألف و 3 باء، n = 14 واستخدمت المواضيع، العائد على حجم تأثير من 0.68 والسلطة من 0.65 لاختبار t المزدوجة مع α = 0.05. إذا كان المطلوب قوة 0.8 في هذه المقارنة، سيلزم حجم عينة من 18.
تم تأطير هذا النقاش حول القيم ف وقطع أهمية نظراً لأن هذه هي التدابير والتحليلات عادة معظم أفادت بيانات قلت ونورت، ولذلك من المرجح أن مألوفة لكل من المجربون والمراجعين. هذا الاعتماد على القيم ف قد انتقدت بشدة ك صحيحة إحصائيا26. ومع ذلك، على الرغم من أن أساليب التحليل البديلة موجودة وهي أقرت في بعض المجلات27، بلا على نطاق واسع اعتمدتها الحقول السلوكية والطبية الحيوية ك معيار26.
وباختصار، اختبارات هذا البروتوكول فعالية الذاكرة في الفئران في الحد الأدنى من التكاليف. وترد التوصيات المتعلقة بالتعديلات المناسبة للبروتوكول لضمان التنفيذ الناجح مع أي نموذج القوارض الصغيرة. يمكن أن تكشف عن تطبيق هذا البروتوكول على الضرر المحدد أو نماذج التدخل العلاجي أهمية وظيفية قيمة أن يكمل الآليات الخلوية والجزيئية التي تجري دراستها.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم تمويل هذا العمل من قبل NS089938 R00 من المعاهد الوطنية للصحة والتمويل الأولى من إصابات الدماغ المزمن واكتشاف مواضيع جامعة ولاية أوهايو إلى EDK.
Materials
| Sign White – 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) | TAP Plastics | NA | 1/4" x 15.75" x 15.75" with Routed Edges |
| Sign White – 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) | TAP Plastics | NA | 1/4" x 15.75" x 16.5" with Routed Edges |
| Sign White – 9% Translucent and Opaque Colored Cast Acrylic (Chemcast) | TAP Plastics | NA | 1/4" x 16.5" x 16.5" with Routed Edges |
| TAP Acryllic Cement (1 pt.) | TAP Plastics | NA | |
| 16 Gauge Hypo Applicator | TAP Plastics | NA | |
| Debut Video Capture Software Pro Edition | NCH Software | NA | |
| Stanely SAE/Metric Comb Square | Grainger | 6R171 | |
| Logitech Pro Stream Webcam C922x | CDW | 4429927 | |
| Belkin 16' USB 2.0 Active Extension Cable | CDW | 570691 | |
| Panduit Pan-Way LD Surface Raceway (8') | CDW | 300902 | |
| Spatial/Environmental Cues | Variable | NA | |
| Objects for testing | Variable | NA | |
| 70% ethanol | Variable | NA | |
| Double-sided tape | Variable | NA |
References
- Krakauer, J. W., Ghazanfar, A. A., Gomez-Marin, A., Maclver, M. A., Poeppel, D. Neuroscience Needs Behavior: Correcting a Reductionist Bias. Neuron. 93 (3), 480-490 (2017).
- Lange, F., Seer, C., Kopp, B. Cognitive flexibility in neurological disorders: Cognitive components and event-related potentials. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 83, 496-507 (2017).
- Barnett, J. H., Blackwell, A. D., Sahakian, B. J., Robbins, T. W. The Paired Associates Learning (PAL) Test: 30 Years of CANTAB Translational Neuroscience from Laboratory to Bedside in Dementia Research. Current Topics in Behavioral Neuroscience. 28, 449-474 (2016).
- Eichenbaum, H., Otto, T., Cohen, N. J. The hippocampus-what does it do?. Behavioral and Neural Biology. 57 (1), 2-36 (1992).
- Bartsch, T., Wulff, P. The hippocampus in aging and disease: From plasticity to vulnerability. Neurosciences. 19 (309), 1-16 (2015).
- Smith, B. M., Yao, X., Chen, K. S., Kirby, E. D. A Larger Social Network Enhances Novel Object Location Memory and Reduces Hippocampal Microgliosis in Aged Mice. Frontiers in Aging Neuroscience. 10 (142), 1-16 (2018).
- Chieffi, S., et al. Exercise Influence on Hippocampal Function: Possible Involvement of Orexin-A. Frontiers in Physiology. 14 (8), 85 (2017).
- Garth, A., Roeder, I., Kempermann, G. Mice in an enriched environment learn more flexibly because of adult hippocampal neurogenesis. Hippocampus. 26 (2), 261-271 (2016).
- Brown, R. E., Stanford, L., Schellinck, H. M. Developing standardized behavioral tests for knockout and mutant mice. Institute for Laboratory Animal Research Journal. 41 (3), 163-174 (2000).
- Barker, G. R., Warburton, E. C. When is the hippocampus involved in recognition memory?. Journal of Neuroscience. 31 (29), 10721-10731 (2011).
- Savage, S., Ma, D. Animal behavior testing: memory. British Journal of Anaesthesia. 113 (1), 6-9 (2015).
- Fanselow, M. S., Dong, H. W. Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures?. Neuron. 65 (1), 7-19 (2010).
- Vogel-Ciernia, A., Wood, M. A. Examining object location and object recognition memory in mice. Current Protocols in Neuroscience. 69, 1-17 (2014).
- Ammassari-Teule, M., Passino, E. The dorsal hippocampus is selectively involved in the processing of spatial information even in mice with a genetic hippocampal dysfunction. Psychobiology. 25 (2), 118-125 (1997).
- Le Merrer, J., Rezai, X., Scherrer, G., Becker, J. A., Kieffer, B. L. Impaired hippocampus-dependent and facilitated striatum-dependent behaviors in mice lacking the delta opioid receptor. Neuropsychopharmacology. 38 (6), 1050-1059 (2013).
- Hattiangady, B., et al. Object location and object recognition memory impairments, motivation deficits and depression in a model of Gulf War illness. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 78 (2014).
- Oliveira, A. M., Hawk, J. D., Abel, T., Havekes, R. Post-training reversible inactivation of the hippocampus enhances novel object recognition memory. Learning and Memory. 17 (3), 155-160 (2010).
- Cohen, S. J., Stackman, R. W. Assessing rodent hippocampal involvement in the novel object recognition task. Behavioral Brain Research. 285, 105-117 (2014).
- Cohen, S. J., et al. The Rodent Hippocampus Is Essential for Nonspatial Object Memory. Current Biology. 23 (17), 1685-1690 (2013).
- Sorge, R. E., et al. Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents. Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).
- Ennaceur, A., Delacour, J. A new one-trial test for neurobiological studies of memory in rats. 1: Behavioral data. Behavioral Brain Research. 31 (1), 47-49 (1988).
- Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nature Protocols. 8 (12), 2531-2537 (2013).
- Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., Hartz, A. M. A Comprehensive Behavioral Test Battery to Assess Learning and Memory in 129S6/Tg2576 Mice. Public Library of Science ONE. 11 (1), e0147733 (2016).
- Ennaceur, A. One-trial object recognition in rats and mice: methodological and theoretical issues. Behavioural Brain Research. 215, 244-254 (2010).
- Lueptow, L. M. Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice. Journal of Visualized Experiments. (126), e55718 (2017).
- Wasserstein, R. L., Lazar, N. A. The ASA’s Statement on p-Values: Context, Process, and Purpose. The American Statistician. 70 (2), 129-133 (2016).
- Ranstam, J. Why the P-value culture is bad and confidence intervals a better alternative. Osteoarthritis and Cartilage. 20 (8), 805-808 (2012).
