Mice<em> Può</em> Nuotare, ma molti ceppi sembrano trovare questa attività stressante. Per superare questo problema labirinti sono stati ideati in cui fuga da acqua poco profonda è usata per motivare il comportamento. Questi hanno dimostrato di sostenere l'apprendimento di almeno buona come la tradizionale e largamente usato Morris water maze.
Quando Richard Morris ideò il suo labirinto ad acqua, nel 1981 7, più il lavoro è stato fatto comportamentale nei ratti. Tuttavia, la maggiore comprensione della genetica del topo ha portato il mouse diventando sempre più importante. Ma i ricercatori hanno scoperto che alcuni ceppi di topi mutanti erano inclini a problemi come passivamente galleggiante o immersioni quando sono stati testati nel labirinto ad acqua di Morris 11. Questo era sorprendente considerando il loro habitat naturale; ratti nuotare naturalmente (classicamente, il "topo di fogna"), mentre i topi si sono evoluti nelle zone aride dell'Asia centrale.
Per superare questi problemi, si è valutato se bassi fondali sarebbe uno stimolo sufficiente a fornire la motivazione di fuga per i topi. Ciò consentirebbe anche evitare i problemi di asciugatura delle piccole creature con un asciugamano e poi mettendole in una camera di recupero riscaldato per evitare l'ipotermia, che è un problema molto più grave rispetto ai ratti, il grande rapporto tra superficie e volume di un topo rende essa particularly vulnerabili alla perdita di calore veloce.
Un'altra considerazione è se una strategia di fuga più naturale potrebbe essere usato, per facilitare l'apprendimento. Poiché gli animali che cadono in acqua e nuotare lontano dalla sicurezza della riva è improbabile di trasmettere i loro geni, gli animali si sono evoluti una naturale tendenza a nuotare a bordo di un corpo di acqua. Il labirinto ad acqua di Morris, tuttavia, richiede loro di nuotare ad una piattaforma nascosta verso il centro del labirinto – esattamente opposta al loro comportamento evoluto. Pertanto il labirinto vasca dovrebbe incorporare fuga al bordo dell'apparecchio. Questa caratteristica, insieme con l'uso di relativamente non avversione acque poco profonde, incarna il "Raffinatezza" aspetto delle "3 R" di Russell e Burch 8.
Varie tipologie di esecuzione labirinto sono stati processati; la caratteristica comune era che l'acqua era sempre bassa (2 centimetri di profondità) e fuga era attraverso un tubo perforando la parete trasparente dell'apparato. Altri tubi ("falsa uscitas ") sono stati anche messo in giro le pareti, ma questi sono stati bloccati fuori. Dall'interno del labirinto tutte le uscite falsi e la sola vera uscita sembrava la stessa. Attualmente un dodecagonale (12 lati) labirinto è in uso a Oxford, con 12 vero / falso uscite impostate negli angoli. In un recente sviluppo di una vasca per Y-labirinto trasparente è stato testato con successo.
I labirinti Morris e Barnes
Fin dagli inizi della psicologia sperimentale, gli studi di apprendimento degli animali hanno fatto affidamento su labirinti, generalmente costruito in legno o in metallo opaco. Inevitabilmente, a causa delle straordinarie capacità olfattive di roditori, molti studi che li utilizzano sono stati compromessi in qualche misura, quando lo sperimentatore pensava che lui / lei era riuscita a insegnare un animale di una discriminazione visiva o la posizione, il ratto o il topo era in realtà stato principalmente utilizzando olfatto per risolvere il problema. Ciò è esemplificato dalla controversia se i ratti con lesioni dell'ippocampo possono eseguire compiti di memoria di riferimento spaziali, discussi in dettaglio nel 2002 4. Essenzialmente, Davide Olton e colleghi, a parte in primi lavori con il labirinto radiale, non sembrano avere sempre ruotato sistematicamente i loro labirinti. Ciò ha portato a dell'ippocampo animali lesionati risolvere il compito, presumibilmente tracce olfattive che hanno fatto each braccio distintivo. A Oxford, un (naturalmente) topo cieco è stato una volta osservata in un labirinto radiale a sei braccia. Ha lasciato il suo braccio di inizio e svoltò a destra. Poi attraversò il centro e ha scelto il braccio opposto. Successivamente cadde in una strategia stereotipata di sempre girando a destra, ma quando si ri-incontra la base del primo braccio che era entrato, ha preso un momentaneo annusare esso (~ 0,2 sec) quindi respinto e si è trasferito al braccio successiva. Se informazioni olfattive su un'unica visita potrebbe essere ricordato, è chiaro che misure effettuate su prove ripetute su un labirinto statico con lo stesso braccio sempre innescati comporterebbe forti associazioni olfattive con il premio, e l'apprendimento sarebbe facilmente verificarsi anche se la lesione impedito qualsiasi puramente apprendimento spaziale.
Problemi come questi sono stati lo stimolo per Morris a sviluppare il suo labirinto di acqua 7; l'acqua non avrebbe fornito costanti stimoli olfattivi localizzati.
La piscina per bambini è essenzialmente un ibrido tra la tradizionelabirinto di acqua zionale progettato da Morris 7 e il secco Barnes 1 labirinto. Nel labirinto ad acqua di Morris, le nuota animali in acque profonde, fuga dal quale è per l'acqua poco profonda che copre una piattaforma leggermente sommersa situata verso il centro labirinto. Nel labirinto Barnes, l'animale viene posto su un (secco) piattaforma circolare con fori di uscita intorno alla periferia, di cui uno solo offre fuga in un contenitore posto sotto.
L'uso di pagaiare come fuga motivatore nasce da problemi segnalato quando i numeri sproporzionati di alcuni ceppi di topi transgenici non è riuscito a nuotare correttamente nel labirinto Morris. Loro o tuffarono o passivamente galleggiare 11. Dal momento che questo potrebbe rappresentare una risposta allo stress, si ragionò che ridurre l'acqua a profondità vasca potrebbe essere sufficiente per superare questo problema, che in effetti ha fatto. Inoltre è stato deciso di sfogo ad un tubo secco impostato nel lato dell'apparecchio, anziché acqua bassa coprendo una piattaforma. Questosarebbe una risposta più fuga "naturale", e aumentare la componente spaziale della prova, dal momento che un sacco di apprendimento iniziale nel labirinto Morris è procedurali; gli animali devono prima superare la loro innata tendenza a nuotare lungo le pareti del labirinto prima apprendimento spaziale può iniziare.
Il labirinto Barnes può anche soffrire di animali che non vengono sufficientemente motivati per sfuggire alla piattaforma circolare 10,11.
In conclusione, sembra remare un motivatore generalmente efficace per i topi, ed evita lo stress associato con il nuoto in acque profonde. A differenza della lunghezza del percorso e misure di tempo di fuga nel labirinto ad acqua di Morris, il tasso di errore nella vasca per ippocampali topi lesionati rimasta costante per tutto il periodo di formazione 5, quindi questo rappresenta una misura pura di memoria spaziale, al contrario di sfuggire tempo o percorso lunghezza, che sia la diminuzione come i topi conoscere gli elementi non-spaziali del compito. Il provvedimento errori fornisce anche una maggiore grandezza della differenza tra deteriorati (ad esempio ippocampale lesionato) topi e controlli.
Nella pubblicazione originale, i test della sonda sono state condotte per verificare se i topi sono stati veramente utilizzando i riferimenti spaziali 5. In sonda 1, il labirinto è stata ruotata 120 °, ma la posizione geografica del tubo di fuga è rimasta la stessa come in allenamento. Prestazioni rimasto pressoché invariato. In sonda 2, simile al criterio estinzione standard nel labirinto Morris, il tubo di uscita è stato bloccato. Il tempo trascorso nel quadrante formazione del labirinto, dove prima si trovava il tubo di uscita, è stata del 50% per i topi di controllo, il 25% per i topi con lesioni ippocampali. In una terza prova sonda in cui è stato cambiato la posizione del tubo di partenza, i controlli nuovamente trascorso più tempo nel quadrante formazione originale. Questi test della sonda hanno confermato che i topi non sono state utilizzando spunti intramaze ma sono stati guidati dalle indicazioni spaziali in laboratorio esterno per il labirinto. Questa mancanza di influenza di spunti intramaze mette la piscina per bambini in un vantaggio rispetto al labirinto Barnes.
Anche se non abbiamo provato i topi in labirinti per bambini, questo potrebbe essere possibile, anche se potrebbe essere un vantaggio per rendere l'acqua più fredda rispetto alla 20-25 ° C normalmente utilizzato nel labirinto Morris. Tuttavia, poiché i loro corpi non sarebbero immersi in acqua questo non dovrebbe avere effetti negativi di benessere.
The authors have nothing to disclose.
Il Wellcome Trust per il finanziamento Open Access all'Università di Oxford. Robert Deacon è un membro del gruppo OXION Oxford, finanziato dal Wellcome Trust concessione WT084655MA.