Барнс Лабиринт Стратегии Тестирование с малого и крупного моделях грызунов

Пространственное обучения и памяти в лабораторных грызунов впервые оценены с пищевыми лишенных крыс, которые можно перемещаться лабиринт переулков, чтобы найти продовольственной подкрепления ^1. Несколько десятилетий спустя, пространственной системы координат памяти было предложено ^2. В отличие от оперативной памяти, который относится к памяти в тестовой сессии или суда, ссылка на память относится к памяти по тестовых сессий или испытаний и более тесно связаны с долговременной памяти.

Несколько типов лабиринтов были разработаны в качестве неинвазивных оценками этого гиппокампа зависит от пространственного обучения и памяти в малых и больших грызунов (например водного лабиринта, рассеянный Т-образном лабиринте, радиальные руку лабиринт и сухой земельных лабиринты) ^3-6. Здесь мы сосредоточимся на круглой платформе или Barnes лабиринт, впервые описал в 1979 году д-р Кэрол Барнс ^7. Этот лабиринт был использован для тестирования пространственной навигационную обучения и памяти в широком диапазоне моделях грызунов, в том числе крыс (Rattus погуе), мыши (Mus Musculus), олень мышей (Реготузсиз maniculatus bairdii), мыши Калифорния (Реготузсиз californicus), и hystricomorph грызуны (например, дегу [Octodon дегу]) ^8-13. Другие виды начисленных с использованием лабиринт Barnes включают американские тараканы (Periplaneta Americana) ^14, кукуруза змеи (Elaphe Guttata Guttata) ^15,   чешуйчатых рептилий (например, боковые-мраморный ящерицы [Ута stansburiana]) ^16, и приматов (например, лемуры мыши [Microcebus murinus]) ^17. В наших лабораториях, Барнс производительность лабиринт был использован в качестве показателя нейротоксичности после развития бисфенола А (BPA) или этинилэстрадиола (EE2) экспозиции ^9-1113. Он также широко используется для поведения фенотипирования различных линий мышей ^18-21, оценка эффектов старения ^7,22-28, и болезни, связанные с DEF Альцгеймераicits на животных моделях ^3,29-33, а также последствий осуществления и диетического, экологической и метаболические изменения ^34-42.

Основное преимущество использования Barnes лабиринта в том, что он вызывает меньшую нагрузку на субъектов по отношению к водным лабиринтов, например, в водном лабиринте Морриса ^43, хотя оба могут вызывать острые увеличение концентрации кортикостерона в плазме у мышей ^44. Как суше лабиринт, лабиринт Барнс может быть более ethologically релевантных для наземных грызунов ^45. Хотя производительность Водный лабиринт, как было показано быть более чувствительны к генетических изменений у мышей ^3,46,47, Барнс производительность лабиринт является более чувствительным к некоторым другим изменениям ^48,49. В моделях грызунов, где использование воды лабиринт невозможно, лабиринт Барнс может обеспечить оценку тонкой настройки удержания пространственной памяти ^31. В умеренные отрицательные подкрепления, обычно используемые в Barnes лабиринт (т.е. яркий свет),однако, не может обеспечить достаточную мотивацию для грызуна, чтобы найти побега клетку ^45. Кроме того, грызуны могут узнать, что никакого наказания не происходит, если они не входят в эвакуации клетку. Таким образом, вместо того, чтобы активно ищут спасательной клетке, некоторые грызуны активно исследовать лабиринт в течение длительного времени в каждом испытании. Как показали в Кеннарда и Вудрафф-Pak ^24, это увеличило разведка продлит время ожидания, чтобы найти запасной клетку, длину пути, а также увеличить количество ошибок. Таким образом, измерение нескольких параметров, в том числе задержка, частота ошибок, время, проведенное в правильных и неправильных квадранта, скорости, времени перемещения, время отдыха, и стратегии поиска, могут коллективно обеспечить лучшее показатель пространственного навигационная обучения и памяти способности каждого испытуемого ^{8 -10.} Кроме того, производительность может быть измерена как задержки сначала найдите побег клетку (основной мерой) или задержку, чтобы войти в эвакуации клетку (полной меры). Некоторые из них имеют аргуред, что первичные показатели функционирования являются более точным отражением пространственного обучения, чем общий мер ^50. Большинство исследований, в том числе примеров, описанных здесь, использовать задержку, чтобы войти в эвакуации клетку, чтобы определить уровень ошибок и стратегию поиска. Кроме того, некоторые системы слежения программного обеспечения имеют систему обнаружения тела трехточечным, который может измерять частоты нюхают правильные по сравнению с тарифами неправильные отверстия. Наконец, лабиринт должны быть тщательно очищены этанолом между испытаниями для удаления обонятельных сигналы, которые могли бы обеспечить сигналы или доказать отвлекать последующих животных.

Barnes лабиринт конструкции различаются, но в целом каждый из них имеет 12 или 20 потенциальных дыр эвакуации, только один из которых приводит в дом или эвакуационного клетке. Побег клетка может быть расположен либо непосредственно под побега отверстие на верхней лабиринт (для лабиринтов без перегородок) или встроены в окружающей стенке лабиринта. В сигналы могут варьироваться в размерах от примерно 16,5 см высоты или ширины (в пределах мAZE) к горизонтальной линии 21,6 см в ширину, помещенные от пола до потолка стены комнатной вне лабиринта. рисунках 1-5 показаны примеры Barnes лабиринт конструкций для видов Реготузсиз (рис. 1) и крыс (рис. 2-5). Вилки или двойным дном должна покрывать nonescape отверстия, чтобы предотвратить животное от падения из лабиринта. Размер испытательной камере может варьироваться (~ 20 м ^2), но он должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить достаточно места для лабиринта, приучая животных в комнате, где могут разместиться компьютер с видео настройки (если используется), и место для экспериментатор сидеть на расстоянии (по крайней мере ~ 122 см) из лабиринта аппарата такого, что их присутствие не мешает производительности животного. Назначение эвакуации Место клетке должны быть сбалансированы между группами лечения и пола. Хотя конкретные процедуры, описанные здесь, не включают вращающиеся лабиринт между испытаниями препятствовать использованию внутри-лабиринт запаха сигналы, некоторые исследованиявключить эту процедуру ^50. В наших процедур, лабиринт протирать этанола между испытаниями для устранения запаха сигналы.

В поиске спасательную клетку, три типа стратегий поиска были определены (первоначально называют "узоры" Барнса ^7): 1) случайные, оперативно, определенные как локализованных поисках отверстий, разделенных путей, пересекающих лабиринт центр, 2) сериала, которые определяются как систематический поиск последовательных отверстий в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, и 3) прямой или пространственный, определяется как навигации непосредственно в правильном квадранте, не пересекая центр лабиринт более чем один раз и с тремя или меньшим количеством ошибок. В общем, при повторном тестировании, грызуны обычно прогресс через стратегий поиска в указанном порядке (случайный, последовательный и прямой) ^51. Испытание зонд без спускового клетки также могут быть использованы в качестве дополнительной меры памяти ^50.

Протокол и представительРезультаты здесь были разработаны для двух типов грызунов (Реготузсиз видов, иначе называемые мелкие грызуны) и крыс. В то время как эти общие процедуры могут иметь место и для врожденного и / или беспородных мышей (Mus Musculus), другие исследования должны проводиться консультации по разности потенциалов методологии для тех последнего вида ^18-21.