Formålet med denne protokollen er å måle romlige læring og hukommelse i mus ved hjelp av Barnes labyrinten som sosiale respons og bevegelse bruker jomfru-i-nød paradigmet. Brukte romlige læring og hukommelse tester for gnagere inkluderer radial arm labyrinten, som måler en mus har muligheten til å finne skjulte mat i en arm av en multi-eiker apparater, og Morris vann labyrinten, som plasserer en mus i et stort badekar eller basseng med vann og vurderer hvor lang tid det tar for å finne en skjult undervanns plattform. Vanligvis trening for disse paradigmer spenner over flere forsøk og kan måle både oppkjøpet priser og oppbevaring gjennom kortsiktige og langsiktige minne studier.

Selv om radial-arm labyrinten og Morris vann labyrinten er pålitelige måter å teste minnet i gnagere, presenterer de komplikasjoner for noen forskere. Begge labyrinter bruke deprivasjon eller sterk aversive stimuli som forsterkning¹. Radial arm labyrinten bruker mat deprivasjon for å sikre at gnagere er riktig motivert til å finne en næringen belønne. I Morris vann labyrinten, kan effekten av stress indusert av en tvunget svømme endre resultatene i mus².

Barnes labyrinten er en alternativ romlige bevissthet oppgave som krever gnagere lære plasseringen av hull for å unnslippe den lyse, åpne labyrint overflate³. Svak aversive stimulering (lys eller lyd) brukes deretter for å øke sannsynligheten for at mus vil flykte fra plattformen. Barnes labyrinten krever ikke mat deprivasjon, så dyr forberedelse er mindre enn i radial arm labyrinten. Den kan brukes uten konflikt av forskere som undersøker atferd eller molekyler forbundet med spise, hormon regulering eller hypothalamus trasé.

Barnes labyrinten har også fordeler over Morris vann labyrinten. Det er mindre stressende enn Morris vann labyrinten, forårsaker mindre forhøyede nivåer av corticosterone i mus⁴. Dessuten, det er mye enklere å montere og krever mindre dedikert plass under testingen prosedyre og lagring.

Jomfru i nød analysen er en enkel todelt eksperiment som kan vurdere locomotor aktivitet etterfulgt av Piezo2. Jomfru i nød analysen er utformet for å vurdere utforskende atferd og sosial respons av en mannlig gnager svar på en fanget kvinnelige gnagere. Brukte metode for å vurdere omgjengelighet (samt preferanse for sosiale nyhet) er bruken av Crawley tre-kammer omgjengelighet test, som vurderer den frie valget av en mus til å tilbringe tid i nærheten eller andre mus⁵.

Ligner Crawley tre-kammer omgjengelighet test, jomfru-i-nød analysen måler også fritt valg om hvordan å bruke tid i nærvær av en annen mus, men det gir også målene for dypere aspekter av sosial funksjon: 1) i den Jomfru i nød analysen, fanget kvinnelige musen holdes i midten av et åpent felt, så hannens potensielle aversjon til et åpent felt er pitted mot sin kjøre å sosialt utforske eller undersøke en fortvilet kvinne conspecific. 2) jomfru-i-nød modellen gir også en måte å vurdere prosocial og empatiske atferd svar på fanget musen, som ikke har vært vanlige utforsket i mus.

Dyr empati er definitivt observerbare og målbare, men ikke mange paradigmer finnes for dette formålet. For eksempel i rotter, kan en fanget bur kompis indusere en tilstand av prosocial motivasjon, der rotter fungerer gratis fanget dyret. Faktisk vil rotter velge å fanget dyret selv før du åpner en lignende beholder som inneholder en sjokolade snack, deretter tilgang sjokolade og dele den med den nylig frigjorte rotte⁶.

Tiltak av empati i mus omfatter vanligvis påføre smerte; faktisk er mus som ser andre mus i smerte mer følsomme for smerte seg^7,8. Tilbakeholdenhet stress er en preget fenomen i gnagere og har vært kombinert med sjokk å undersøke stressresponser, som et mål på empati i mus^9,10.

Det er Etiske Betraktninger knyttet indusert smerte eller sjokk, så stress-inducing alternativer er nødvendig. Vi utviklet jomfru-i-nød paradigmet som et mål på empatiske atferd i fravær av smerte eller sjokk behandling. Fanget musene i våre jomfru-i-nød protokoll viser åpenbare tegn på distress etter bare flere øyeblikk som de ikke klarer å snu i små beholderen, men de er uskadd samtidig som det gir en mulighet for andre mus å svare på deres nød.

For å begynne jomfru-i-nød vurdering, er mannlige musen plassert i en stor romanen arena som inneholder en liten tomt sentrale sylinder. Utforskende atferd registreres i flere minutter, inkludert hvor mange deler av arenaen er krysset og hvor mye tid i det sentrale åpne området. Denne metoden gir en rask og enkel måte å utelukke locomotor underskudd som en potensiell confounder i læringssituasjon som krever koordinert bevegelse for vellykket gjennomføring. Det gir også et grunnleggende mål på hvor mye aversjon mot åpne center-feltet finnes. Begge målene kan påvirke Barnes labyrint ytelse.

Etter innledende leting, mannlige fjernes fra arena og kvinnelige musen er plassert i en innesluttet, liten klart sentral sylinder (samme som brukes til å samle blod fra mus). Deretter opprinnelige mannlige musen er gjeninnføres inn i arena, og utforskende atferd er igjen scoret. Jomfru i nød paradigmet vurderer om en mus er interessert i en sosial interaksjon basert på endringer i atferdsmønster når en fanget kvinner er gave (scoret av tiden i sentrum torget og antall graving episoder), og om den musen har Piezo2 mot den fangede kvinnelige (scoret av mengden sylinder undersøkelser og kontakt hendelser med fanget kvinnelige). Jomfru i nød analysen kan brukes til å måle en tilbøyelighet for sosiale nyheten (ligner på Crawleys tre-kammer omgjengelighet test) avhengig av om forskere trap en kjent eller romanen mus.

Sammen, tillate Barnes labyrinten og jomfru-i-nød eksperimenter nøyaktig evaluering av musen læring evner og sosiale respons i fravær av ekstremt stressende stimuli. Som med alle opptreden analyser, bør disse eksperimentene utføres med stor følsomhet overfor dyr opplevelsen, minimere ubehag oppleves av dyret.

Som de fleste labyrinter, kan forskjeller i locomotor aktivitet påvirke ytelsen på Barnes labyrinten, så forskerne bør også vurdere locomotor aktivitet, særlig når benytter Barnes labyrinten for å vurdere læring i mus med mutasjoner som kan forringe bevegelse (som finnes i Huntingtons sykdom musen modeller eller de utsettes for giftstoffer som kan føre til hyperaktivitet eller retard bevegelsen som etanol). I tillegg labyrinten og chamber overflater skal rengjøres grundig og sengetøy endret mellom hvert dyr å unngå duft stikkordet forundrer.

Viktigere, alle materialer kan fremstille på stedet med minimal økonomisk investering og små fysiske fotavtrykk av disse analyser betyr at disse eksperimentene kan replikeres under nesten alle forhold, gir stor fleksibilitet. Denne typen tilgjengelighet gjør god vitenskap utføres på mindre institusjoner med begrensede ressurser eller i situasjoner der forsøksdata må samles raskt i fravær av betydelig støtte.