Syftet med detta protokoll är att mäta spatial inlärning och minne hos möss med Barnes labyrint samt social lyhördhet och locomotion använda dam-i-nöd paradigm. Vanligen används spatial inlärning och minne tester för gnagare inkluderar radial arm labyrinten, som mäter en Muss förmåga att hitta dolda mat i en arm av en multi-ekrad apparatur, och Morris vatten labyrinten, som förlägger en mus i ett stort badkar eller pool av vatten och bedömer hur lång tid det tar för att hitta en dolda undervattens plattform. Normalt är utbildning för dessa paradigm sträcker sig över flera prövningar och tillåter mätning av både lärande förvärv priser och bevarande genom kortsiktiga och långsiktiga minnet prövningar.

Trots att radiell-arm labyrint och Morris vatten labyrint tillförlitligt sätt att testa minne hos gnagare, presenterar de komplikationer för några forskare. Båda labyrinter använda frihetsberövande eller stark aversiva stimuli som förstärkning¹. Radial arm labyrinten använder mat deprivation för att säkerställa att gnagare är ordentligt motiverade att hitta mat belöning. I Morris vatten labyrinten, kan effekterna av stress induceras av en påtvingad simtur förändra resultaten i möss².

Barnes labyrinten är en alternativ rumsuppfattning uppgift som kräver gnagare att lära sig placeringen av ett hål för att undkomma den ljusa, öppna labyrint surface³. Svag aversiva stimulering (ljus eller ljud) används sedan för att öka sannolikheten för att möss kommer att fly från plattformen. Barnes labyrinten inte kräver mat deprivation, så mängden animaliska förberedelse är mindre än i den radiella arm labyrint. Det kan användas utan konflikter av forskare som undersöker beteenden eller molekyler som är associerad med äta, hormonell reglering eller hypotalamus vägar.

Barnes labyrinten har också fördelar över Morris vatten labyrinten. Det är mindre stressande än Morris vatten labyrinten, orsakar mindre förhöjda nivåer av kortikosteron i möss⁴. Dessutom, det är mycket enklare att montera och kräver mindre dedikerade utrymmet under testning förfarande och lagring.

Dam-i-nöd analysen är ett enkelt tvådelad experiment som kan bedöma rörelseaktivitet följt av prosocial beteende. Dam-i-nöd analysen syftar till att bedöma utforskande beteenden och social lyhördhet av en manliga gnagare som svar på en anhållna kvinnliga gnagare. En vanligt förekommande metod för att bedöma sällskaplighet (liksom preferens för sociala nyhet) är användningen av Crawley: s tre kammare sällskaplighet test som bedömer det fria valet av en mus att tillbringa tid nära eller bort från andra möss⁵.

Liknar Crawleys tre kammare sällskaplighet test, Damsel-i-nöd analysen mäter också fritt val angående hur att spendera tid i närvaro av en annan mus, men det ger också mätningar för djupare aspekter av social funktion: 1) i den Dam-i-nöd assay, fångade kvinnliga musen hålls i mitten av ett öppet fält, så den manliga potentiella aversion mot ett öppet fält ställs mot hans köra till socialt utforska eller undersöka en bedrövad kvinnlig hawaiimonark. (2) dam-i-nöd modellen ger också ett sätt att bedöma prosocial och empatiskt beteende som svar på den fångade mus, vilken inte har undersökts ofta hos möss.

Djur empati är definitivt observerbara och mätbara, men inte många paradigm existerar för detta ändamål. Till exempel hos råttor, kan en instängd bur mate framkalla ett tillstånd av prosocial motivation, där råttor kommer att arbeta som gratis det fångade djuret. I själva verket kommer råttor välja att hjälpa det fångade djuret även innan du öppnar en liknande behållare innehållande choklad mellanmål, sedan åt choklad och dela den med de nyligen frigivna råtta⁶.

Åtgärder av empati hos möss omfattar vanligtvis vållande av smärta; möss som titta på andra möss i smärta är faktiskt mer känsliga för smärta sig^7,8. Återhållsamhet stress är ett kännetecknas fenomen hos gnagare och har varit tillsammans med chock att undersöka stressreaktioner, som ett mått av empati i möss^9,10.

I området i närheten finns det etiska överväganden i samband med inducerad smärta eller chock, så behövs stress-inducerande alternativ. Vi utvecklat Damsel-i-nöd paradigm som ett mått på empatisk beteende i avsaknad av antingen smärta eller chockbehandling. Fångade möss i våra dam-i-nöd-protokollet visar tydliga tecken på ångest efter endast flera stunder som de är oförmögna att vända inom små behållare, men de är oskadda samtidigt som den ger en möjlighet för andra möss att bemöta deras nöd.

För att påbörja bedömningen Damsel-i-nöd, placeras en manlig mus i en stor roman arena som innehåller en liten tom centralcylindern. Utforskande beteenden registreras i flera minuter, inklusive hur många delar av arenan korsas och hur mycket tid som spenderas i området central öppen. Denna metod ger en snabb och enkelt sätt att utesluta rörelseapparaten underskott som en potentiella confounder i en lärandesituation som kräver samordnad rörelse för avslutad. Det ger också ett grundläggande mått på hur mycket motvilja till fältet öppen center är närvarande. Båda åtgärderna kan påverka Barnes labyrint prestanda.

Efter den inledande prospektering, hanen tas bort från arenan och en kvinnlig mus placeras i en sluten, små tydliga centrala cylindern (liknande som används för att samla blod från möss). Sedan den ursprungliga manliga mus återinförs i arenan och undersökande beteende görs igen. Dam-i-nöd paradigm bedömer om en mus är intresserade av en social interaktion baserat på ändringar i beteendemönster när en instängd kvinna är närvarande (poängsätts av tid i centrum torget och antalet gräva episoder) och om den mus uppvisar prosocial beteende mot fångade honan (poängsätts av mängden cylinder utredningar och kontakt evenemang med fångade honan). Dam-i-nöd analysen kan användas för att mäta en benägenhet för sociala nyhet (liknar Crawleys tre kammare sällskaplighet test) beroende på huruvida forskare svälla en bekanta eller nya mus.

Tillsammans, tillåta Barnes labyrinten och dam-i-nöd experiment korrekt utvärdering av mus inlärningsförmåga och social lyhördhet i avsaknad av extremt stressande stimuli. Som med alla beteendemässiga analyser, ska dessa experiment utföras med stor känslighet mot djur upplevelsen, minimera obehag upplevs av djuret.

Som de flesta labyrinter, kan skillnader i rörelseaktivitet påverka prestanda på Barnes labyrinten, så forskarna bör också bedöma rörelseaktivitet, särskilt när användande Barnes labyrinten för att bedöma lärande i möss med mutationer som kan försämra rörelse (som t.ex. de finns i musmodeller för Huntingtons sjukdom, eller de utsätts för gifter som kan orsaka hyperaktivitet eller fördröja rörelse, såsom etanol). Dessutom, labyrint och kammare ytor bör rengöras noggrant och sängkläder ändrats mellan varje djur att undvika doft cue förvirrar.

Ännu viktigare, alla material kan fabriceras på plats med minimal finansiell investering och små fysiska fotavtryck av dessa analyser innebär att dessa experiment kan replikeras i nästan någon inställning, vilket ger stor flexibilitet. Denna typ av hjälpmedel tillåter god vetenskap ska utföras på mindre institutioner med begränsade resurser eller i situationer där pilotdata behöver samlas snabbt i avsaknad av betydande stöd.