Le Double-H Maze: un test comportemental robuste pour l'apprentissage et la mémoire chez les rongeurs

Chez les animaux, l'apprentissage est principalement médiée par les systèmes de mémoire hippocampal- et basée ^{striatum-1,2,} qui jouent un rôle central en ce qui concerne place- et procédural mémoire, respectivement. La relation entre ces deux systèmes est complexe, et ils sont connus pour interagir les uns avec les autres dans les mœurs coopératifs ou compétitifs ^1,3. En outre, des études ont montré que l'influence de l'un de ces systèmes de mémoire sur le comportement animal peut augmenter à la suite de l'absence ou de détérioration de l'autre système ^4-7. Ces deux systèmes sont reliés au cortex préfrontal via le thalamus.

De nombreux troubles neurologiques et des maladies neurodégénératives peuvent affecter la cognition spatiale chez l'homme, qui reposent sur l'interaction entre les systèmes de mémoire procédurale et déclarative. Les exemples incluent la maladie de Parkinson (PD), la maladie (le HD) de Huntington ^10.8, la maladie d'Alzheimer (AD) ^11-14, ainsi quela sclérose latérale amyotrophique (SLA) ^15. Les modèles animaux, qui sont pertinentes pour ces troubles peuvent être induites par divers traitements médicamenteux qui bloquent certains récepteurs ^16, ainsi que par des lésions ciblées. Lorsque ces animaux sont utilisés avec des tâches de mémoire spatiale, un aperçu précieux peut être gagné dans les mécanismes sous-jacents liés à ces troubles, ainsi que diverses options de traitement.

Il ya beaucoup de différents types de tâches de mémoire spatiale chez les rongeurs, qui, collectivement, sont conçus pour évaluer les aspects spécifiques de l'apprentissage et de la mémoire, ainsi que les effets des traitements potentiels contre plusieurs types de troubles ^17,18. Ces tâches peuvent être distingués par le nombre de buts et de sentiers, le degré de flexibilité comportementale dans la résolution de la tâche, la durée de la mémoire ou de retard, ainsi que le choix de la stratégie utilisée dans la résolution de la tâche. Une bonne performance peut être acquis sur la base de signaux externes ou des repères qui servent à orienterl'animal vers le but (une stratégie allocentrique ou lieu). Alternativement, un rongeur peut élaborer une stratégie qui est basée sur l'orientation du corps et des indices quant à la direction à se déplacer dans (une stratégie égocentrique ou de procédure), par exemple, si un rat sait que l'objectif est l'un virage à gauche suivi d'un virage à droite , il ya peu de nécessité d'une stratégie allocentrique ou le lieu. Maze tâches diffèrent souvent basées sur le degré de flexibilité offert au rongeur à les résoudre. Par exemple, dans le labyrinthe d'eau de Morris, une version sèche de ce dernier (par exemple, ¹⁹⁾ ou le labyrinthe Barnes (par exemple, ^20), il ya potentiellement des routes infinies le rat peut prendre pour atteindre l'objectif. Dans le labyrinthe d'eau de Morris, par exemple, l'emplacement de l'objectif peut être appris sur la base de points de repère ou d'indices (stratégie allocentrique) externes, ou simplement nager en cercles vers le centre jusqu'à ce que la plate-forme se trouve (stratégie égocentrique) ^21. Certaines tâches ont des objectifs multipleset un degré élevé de flexibilité, comme la tâche de cône champ ²² ou la radiale de Olton labyrinthe ^23. À l'autre extrémité de l'échelle sont les tâches, qui offrent une flexibilité limitée pour atteindre l'objectif, par exemple, le labyrinthe de pierre, ou la version alternative de la T-labyrinthe. Ces tâches ne fournissent qu'une seule façon correcte d'atteindre l'objectif et de faciliter l'émergence de routines cognitives qui sont principalement régis par le système de la mémoire procédurale basée striatum.

Le double-H labyrinthe est un dispositif de contrôle de la mémoire spatiale roman, qui a été conçu pour permettre à l'expérimentateur de diriger le type de stratégie qui est appris par les rongeurs dans la résolution de la tâche ^24. Composé de trois bras d'exécution parallèles coupées par une allée centrale perpendiculaire, la double-H labyrinthe est une tâche eau évasion dans laquelle les rongeurs apprennent à atteindre une plate-forme d'évasion qui est immergé dans l'un des emplacements de labyrinthe. Pendant la formation, une stratégie procédurale peut être développé par le maintien til même commencer et but endroits à travers. Alternativement, une stratégie allocentrique peut être développé en alternant la position de départ dans un ordre aléatoire, nécessitant ainsi le rat d'apprendre l'emplacement de la plate-forme cachée basée sur les indices environnementaux comme il doit le faire dans un labyrinthe d'eau. Ceci surmonte un obstacle présent dans de nombreuses tâches de labyrinthe différentes, dans lequel l'expérimentateur a par ailleurs peu de contrôle sur le type de stratégie que les rongeurs utilisent. Ceci est important lorsque l'on considère que les effets de certains médicaments candidats cognition améliorant comptent sur le système lieu-mémoire sur la base de l'hippocampe, ainsi l'émergence de routines ou procédures cognitives peut confondre l'interprétation des observations comportementales lorsque les animaux, par exemple passage de allocentrique à la mémoire procédurale au cours de la formation. De même, il peut être souhaitable d'évaluer les effets des médicaments et des traitements sur la mémoire procédurale, sans l'influence de la mémoire sur la base de lieu-allocentrique. Enfin, ce dispositifpeut être utilisé pour étudier les interactions coopératives ou de concurrence entre ces systèmes de mémoire, et les conditions dans lesquelles les rongeurs peuvent passer d'un système à un autre.