JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

De Modified Hole Board - Het meten van gedrag en cognitieve en sociale interactie bij muizen en ratten

Published: April 08, 2015
doi:
10.3791/52529
, , ,
1Department of Animals in Science and Society,Utrecht University, 2Brain Center Rudolf Magnus

Summary

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

Abstract

Dit protocol beschrijft de gewijzigde gat board (MHB), die functies combineert van een traditionele gat board en open veld en is ontworpen om meerdere dimensies van ongeconditioneerde gedrag in kleine laboratorium zoogdieren (bijvoorbeeld muizen, ratten, boom spitsmuizen en kleine primaten) te meten. Dit paradigma is een waardevol alternatief voor het gebruik van een gedragstest batterij, aangezien een breed spectrum gedrags gedrags- profiel van een dier kan worden onderzocht in één enkele test.

De inrichting bestaat uit een doos, die de "beschermde" zone, gescheiden van een groep compartiment. Een bord, waarop kleine cilinders worden gespreid in drie lijnen, wordt geplaatst in het midden van de doos, die de 'onbeschermde' gebied van de set-up. De cognitieve vaardigheden van de dieren kan worden gemeten door het lokken sommige cilinders op het bord en het meten van de werk- en referentie-geheugen. Andere ongeconditioneerde gedrag, zoals activity-related-, angst-related- en sociaal gedrag, kan worden waargenomen met behulp van dit paradigma. Behavioral flexibiliteit en de mogelijkheid om te wennen aan een nieuwe omgeving kan bovendien worden waargenomen door het onderwerpen van de dieren meerdere proeven in de MHB, onthullende inzicht aanpassingsvermogen van de dieren.

Door testen orde effecten in een gedragstest batterij moet naïeve dieren worden gebruikt voor elk experiment. Door het testen van meerdere gedrags dimensies in een enkel paradigma en daardoor omzeilen dit probleem, is het aantal proefdieren gebruikt worden verminderd. Bovendien, door het vermijden van sociale isolatie tijdens het testen en zonder voedsel onthouden dieren, de MHB vertegenwoordigt een gedragstest systeem eventuele zeer lage hoeveelheid stress induceren.

Introduction

Het gemodificeerde gat board (MHB) wordt gebruikt om meerdere dimensies van ongeconditioneerde rijgedrag, vooral bij muizen en ratten 1. Een aantal veel gebruikte testen meten een enkele gedrags parameter die niet volledig dekt het volledige fenotype van een gedragsmatige dimensie. De MHB werd ontwikkeld gebaseerd op het concept dat knaagdieren hun rijke gedragspatronen kunnen vertonen alleen een rijke testomgeving 2 waardoor aldus voor complexe ethologische observaties.

De set-up bestaat uit de kenmerken van de traditionele opening van commissarissen en het open veld test, wat resulteert in een enkel complex paradigma dat de nadelen van een testbatterij overwint (dat wil zeggen, in het verminderen van het aantal gebruikte dieren 1,3,4, het omzeilen van de mogelijke effecten van de test orde 5, en het verminderen van de tijd-effect en kosten 6). In tegenstelling tot de meeste gedragstesten (bijv Hanell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, een voordeel van de MHB is dat dieren geen voedsel moeten onthouden om de motivering om de taak te lossen verhogen. Daarnaast kunnen sociale isolatie tijdens de test wordt omzeild door het plaatsen van groepsgenoten van het proefdier in een (groeps-) compartiment gescheiden van de test compartiment door een transparante geperforeerde partitie, waardoor voor visuele, auditieve en olfactorische contact 8,9.

De MHB is (farmacologisch) gevalideerd voor zowel muizen als ratten 1,6. Een breed scala aan gedragingen kunnen worden gemeten, zoals vermijdingsgedrag, risicobeoordeling, opwinding, exploratie, bewegingsactiviteit, gewenning, sociale affiniteit en cognitie 2,8-10. Bovendien, de MHB te combineren met een voedselinname remmingstest, evenals herkenningstest 10,11 nieuw object. Ten slotte kan de MHB ook worden gebruikt om sociale stress te experimenten uit te voeren door het testen van sociaal versloeg dieren, terwijl het plaatsen van een dominante persoon inde groep compartiment 12,13. Dit protocol voor muizen en ratten zal een overzicht van de verschillende toepassingen van de MHB geven.

Protocol

OPMERKING: De experimenten zijn door de Dierproeven Comité van het Universitair Medisch Centrum Utrecht en de Universiteit Utrecht, Nederland goedgekeurd. Bovendien is de dierproeven volgde de principes van proefdier zorg en verwijzen naar de Richtlijnen voor de zorg en het gebruik van Zoogdieren in Neuroscience en Gedragswetenschappen Research. 25 1. Experimentele Set-up OPMERKING: De standaard MHB apparaat bestaat uit een grijze PVC experimentele doos (100 x 50 x 50 cm), gescheiden van een extra compartiment (50 x 50 x 50 cm) waarin de groep stuurlieden van het proefdier tijdens de testperiode kan worden geplaatst een transparante, geperforeerde scheidingswand 1. Indien de aanwezigheid van groepsgenoten is ongewenst of afzonderlijk gehuisveste dieren getest, vervangt de doorzichtige wand door een afscheiding van grijs PVC (fig. 1, zie ook Ohl et al (2001) 1). De MHB (with verschillende metingen) gebruikt voor cognitieve testen is beschreven in hoofdstuk 5 van het protocol. Plaats het bord (60 x 20 x 0,5 cm, gemaakt van grijs PVC) in het midden van de doos. OPMERKING: Het bestuur kan 20 cilinders (ᴓ 1,5 cm) bevatten 14 gespreid in twee lijnen of 23 cilinders (ᴓ 3 cm) 8 gespreid in drie lijnen. Verdeel het gebied rond het bord met zwarte lijnen in 10 rechthoeken (20 x 15 cm) en 2 pleinen (20 x 20 cm). Plaats een podium in het licht boven het bord om een ​​groter contrast in lichtintensiteit tussen het bestuur (wat neerkomt op een onbeschermde gebied vergelijkbaar met het midden van een open veld of het licht compartiment van een licht-donker overgang test) en de doos (beschermd gebied) maken teneinde de aversieve karakter van het bord 4,8 te verhogen. Het huis van de dieren in het kader van een 12 hr omgekeerd dag-nacht cyclus (bv lichten uit bij 07:00 en lichten aan om 07:00). OPMERKING: Echter, kan ook de MHBonder de conventionele licht schema worden gebruikt (zie de discussie over mogelijke tekortkomingen) 1,6. Voer de gedragstesten in de actieve fase van de dieren (bijvoorbeeld 10:00-2:00) 4,15. Handhaven van een gewenningsperiode van 2 weken na aankomst van de dieren in de faciliteiten. Tijdens deze periode hebben dezelfde persoon die de gedrags experiment omgaan met de dieren vier keer per week en zijn inclusief alle procedures voor de hantering tijdens de eigenlijke test moet worden uitgevoerd. Behandel de dieren uitsluitend gedurende de tijd van de dag waarop de dieren worden blootgesteld proeven later. Noteer de experimenten voor gegevensopslag op video en om de resultaten te optimaliseren en de variabiliteit tussen waarnemer verminderen, oefenen de gedrags scoren met een video-opname van eerdere experimenten 2. Zorg ervoor dat alle acties en procedures uitgevoerd door de waarnemer te standaardiseren. 2. Behavioral Testen – zonder de aanwezigheid van de Groep Mates Voer gedragstesten in de kamer de dieren regelmatig gehuisvest in (om mogelijke effecten van vervoer naar een testlocatie voorkomen) en installeren van alle testapparatuur voor aankomst van de dieren in de inrichting (de dieren wennen aan de aanwezigheid van de apparatuur). Pick-up van het dier door de basis van de staart uit zijn kooi en direct plaats het in de MHB. Plaats elk dier in de inrichting in dezelfde hoek naar de wand (zoals in figuur 1). Laat het dier aan de MHB vrij te verkennen voor een periode van tijd (vaak 5 min 1,6,16-18). Hebben een ervaren waarnemer live score de gedrags parameters met gedragsproblemen scoren software. Met de in tabel 1 vermelde parameters. OPMERKING: Sommige gedrags parameters (bijvoorbeeld, motor- en verkennend gedrag) kunnen automatisch worden gescoord als bv </em> Na noodzakelijke aanpassing van de MHB besproken door Henry et al. (2010) 19. Reinig het apparaat met kraanwater en een papieren handdoek na elke proef om een ​​vertekening op basis van olfactorische signalen te voorkomen. OPMERKING: Mogelijk testen-orde effecten bij het ​​testen van sociaal gehuisvest dieren moet in gedachten 17,20 worden gehouden. 3. Behavioral Testen – in de tegenwoordigheid van Groep Mates In het geval van groepshuisvesting, het meten van de interactie met het proefdier en zijn kooi mates tijdens het testen. Plaats de groepsgenoten in de groep compartiment voor het testen van het proefdier om voor gewenning (voornamelijk 10-30 min 1,12). OPMERKING: Testen onder sociale stress-condities is mogelijk door het plaatsen van een dominante kooi-mate in de groep compartiment bij het ​​testen van een sociaal versloeg individu 13. Plaats het proefdier in het testcompartiment en laat deze vrijly verken de MHB zoals beschreven in hoofdstuk 2. OPMERKING: Mogelijk testen-orde effecten bij het ​​testen van sociaal gehuisvest dieren moet in gedachten 17,20 worden gehouden. Hebben een ervaren waarnemer live score de gedrags parameters met gedragsproblemen scoren software. Met de in tabel 1 vermelde parameters. Reinig het apparaat met kraanwater en een papieren handdoek na elke proef om een ​​vertekening op basis van olfactorische signalen te voorkomen. 4. Novel Object Recognition en voedselinname Remming Vertrouwd dieren met een object (bijvoorbeeld een dobbelsteen of een levensmiddel pellet) in hun kooi 2 dagen voor het experiment. Plaats het vertrouwd object in de inrichting 2 cm afgezien van een nieuw object (bijvoorbeeld een bout of onbekende voedsel) in de hoek tegenover het beginpunt. Meet de tijd die het dier meeneemt naar de nieuwe en vertrouwde object / food benaderen. Gebruik de parameters <strong> Tabel 1. Reinig het apparaat met kraanwater en een papieren handdoek na elke proef om een ​​vertekening op basis van olfactorische signalen te voorkomen. 5. Cognitieve Testen Plaats een kleinere plaat (35 x 22 x 1 cm) met 10 cilinders in het midden van de box (figuur 1) voor het testen ratten 3,22. Verminder de doos in grootte van 50 x 50 cm te testen muizen 21 door het met een verdeling van grijs PVC. Geur alle cilinders met een smaak dieren worden aangetrokken (bijvoorbeeld vanille) en aas allemaal met een beloning (bijvoorbeeld een stuk van amandel, een zeer smakelijke beloning voor muizen en ratten) onder een rooster, zodat de dieren niet kunt verwijderen. Cue cilinders (vaak drie) met een gekleurde ring (contrasteren met de grijze PVC) en aas ze met een verwijderbare beloning (bijvoorbeeld 0,05 g stukje amandel). Vertrouwd de dieren met de beloning dagelijks in de 2 dagen voor het experimenthun huis kooi door het aanbieden van het met een pincet en ervoor te zorgen dat de dieren eten. Hebben een ervaren waarnemer live score de gedrags parameters met gedragsproblemen scoren software. Meet de in tabel 2 vermeld in aanvulling op de in paragraaf 2 (tabel 1) genoemde gedrags parameters parameters met uitzondering van de parameters met betrekking tot de erkenning of voedselinname remming bezwaar. Fase 1: Bij elk dier, voeren vier proeven dagelijks met een constante inter-trial interval (bijvoorbeeld, 30-60 min) tot een constante tijd om een proces te voltooien is bereikt (dat wil zeggen, als alle drie stukjes amandel zijn verzameld). Fase 2: Cue en aas drie verschillende cilinders en plaats de dieren in de setup voor vier proeven om de omkering leervermogen te testen. Reinig het apparaat met kraanwater en een papieren handdoek na elke proef om een ​​vertekening op basis van olfactorische signalen te voorkomen.

Representative Results

De grote hoeveelheid parameters die kunnen worden gemeten in de MHB maken deze setup met name geschikt voor tal van gedragsproblemen dimensies te meten. Een voorbeeld is de identificatie gedrags- aanpassing aan een nieuwe omgeving door herhaalde blootstelling aan de test. . Salomons et al (2010) onderzochten de gewenning van twee inteeltstammen van muizen (BALB / CJ 129P3 / J) om de MHB onder twee verschillende lichtomstandigheden (rood licht: het contrast tussen de doos en karton: 45 lux versus wit licht: contrast tussen de doos en karton: 115 lux (zie ook protocol paragraaf 1.3)) 4. BALC / cJ muizen vertonen een dalende (habituating) latency tot de eerste plank binnenkomst (zie tabel 1) onder rood licht omstandigheden zoals weergegeven in figuur 2A. Contrastingly, 129P3 / J muizen vertonen geen enkel teken van gewenning dan trials. Figuur 2B toont het experiment onder wit licht omstandigheden. BALB / cJ muizen tonen een afnemende latentie aan de eerste plaat binnenkomst via proeven zij het dat het eennimals vertonen een tragere gewenning patroon ten opzichte van het rode licht. 129P3 / J muizen niet alleen opnieuw tonen slechtzienden gewenning, maar ook een trend naar sensibilisatie onder de witte licht. Ook in een studie van Salomons (2012) 129P2 / OlaHsd muizen vertoonden een verminderde gedragsproblemen flexibiliteit in reactie op nieuwheid ten opzichte van BALB / cOlaHsd muizen 23. Het verschil in vermogen gewenning wordt dus duidelijk tussen twee ingeteelde stammen van muizen wanneer het in MHB 4. De cognitieve versie van de MHB kan bijvoorbeeld worden gebruikt om cognitieve stoornissen bij muizen gemeten. Van der Kooij et al. (2010) gebruikt deze set-up van het cognitief functioneren van C57BL / 6J muizen met milde cerebrale hypoxie-ischemie te meten (45 min van hypoxie; HI-45), ernstige HI (75 min van hypoxie; HI-75) en sham controlemuizen 9. De mogelijkheid om de processen voltooien (dwz vindt de aas gaten binnen 5 min) wordt getoond in figuur 3A. </strong> Het aantal korte-termijn geheugen fouten (herhalingsbezoeken een aas gat), lange-termijn geheugen fouten (bezoeken aan een niet-aas hole) en omissiefouten (geen bezoek aan een aas gat) zijn weergegeven in figuur 3B-D respectievelijk. Om te bevestigen dat de HI-45 groep had geen cognitieve stoornissen, werd deze groep getoetst aan de sham-controles in een omkering taak. De drie aas gaten werden benoemd tot drie verschillende cilinders en de dieren werden getest op 4 proeven. De omkering effect wordt duidelijk wanneer de laatste proef van de eerste fase te vergelijken met de eerste proef van de omkering podium. De duur van de vier omkering studies te voltooien geeft een indicatie van de algemene prestaties. Figuur 4 toont de latentie om het proces voor beide groepen en een duidelijke algehele effect van de behandeling is duidelijk af te ronden. Dit betekent dat de omkering taak is er inderdaad een verslechtering van cognitieve flexibiliteit (her-learning) in de HI-45 groep, die zijn was detecteerbaar met de MHB 9. Figuur 1. Schematisch overzicht van de gewijzigde gat boord. (A) De set-up bestaat uit een test compartiment (doos) met in het midden de (onbeschermde) bord aangegeven met zigzag lijnen en de groep compartiment. = Nieuw object, = Vertrouwd object, = Startpunt. (B) Schematische weergave van de cognitieve versie van de gewijzigde opening board muizen. (C) Zijaanzicht van een cilinder zoals gebruikt in de cognitieve versie van de gewijzigde gat bord. Een stuk van amandel wordt geplaatst onder het rooster van alle cilinders.target = "_ blank"> Klik hier om een ​​grotere versie van deze afbeelding te bekijken. Figuur 2. Rood licht of wit licht. (A) Wachttijd tot eerste plank binnenkomst (gemiddelde + SEM) van BALB / CJ 123P3 / J muizen gemeten onder rood licht (doos 0-5 lux en karton 45 lux). Een herhaalde metingen ANOVA met Huyn-Feldt aanpassing bleek een stam (P = 0,025), het proces (P <0,001) en berechting x stam interactie (p <0,001) effect post hoc analyses:. Tussen stammen: * = p <0,0026, tussen twee opeenvolgende proeven: $ = P <0,0026 (BALB / CJ) (B) De latency van de eerste plank binnenkomst (gemiddelde + SEM) onder wit licht omstandigheden (doos 0-5 lux en karton 120 lux).. Een herhaalde metingen ANOVA met Huyn-Feldt aanpassing bleek een stam (P = 0,031), het proces (P <0,001) en berechting x stam interactie (p <0,001) effe. ct post hoc analyses: tussen stammen: * = p <0,0026, tussen twee opeenvolgende proeven: $ = P <0,0026 (BALB / CJ) en T = P <0,0026 (123P3 / J). Dit cijfer is gewijzigd van Salomons et al. 2010 4. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken. Figuur 3. Cognitieve testen in de MHB (fase 1). Alle getallen geven gemiddelde + SEM. (A) De latentie om het proces (sec) van de sham-controlemuizen voltooien HI-45 en HI-75. (B) Aantal omissiefouten, (C) Niet-aas gat bezoeken en (D) Revisits voor mishandelde gaten. * = P <0,05, ** = p <0.01, *** = p <0,001 schijnvertoning versus HI-75, # = P <0,05, ## = P <0,01, ### = P <0.001HI-45 vs. HI-75. Dit cijfer is gewijzigd van Van der Kooij et al. 2010 9. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken. Figuur 4. Reversal leertaak (fase 2). Wachttijd om een proef (sec) in de omkering leertaak (gemiddelde + SEM) te voltooien. Trial effecten: # = P <0,05, ## = P <0,01 (eerste proces reversal taak versus vorige trial). Effect van de behandeling: * = p <0,05, ** = p <0,01 (HI-45 versus sham). Dit cijfer is gewijzigd van Van der Kooij et al. 2010 9. Systeem Activiteit Gemeten parameter Avoik dans Boord van binnenkomst Frequentie, latency (s), duur (%) en de gemiddelde duur (s) op het bord Risico analyse Gespannen Attends Frequentie en latency (s) van uitgerekt lichaamshoudingen (inclusief achterste ledematen) Arousal Uiterlijke Verzorging Frequentie, latency (s), duur (%) en de gemiddelde duur (s) zelf-verzorging Ontlasting Frequentie en latency (s) van Boli geproduceerd Urineren Frequentie en latency (s) van urinations Geregisseerd exploratie Hole bezoeken Frequentie en latency (s) van de cilinder bezoeken Roman object exploratie Frequentie, latency (s), duur (%) en de gemiddelde duur (s) het verkennen van de roman object Ongerichte exploratie Opfok doos </ Td> Frequentie en latency (s) van rearings in de doos (voorpoten niet de muur te raken) Opfok board Frequentie en latency (s) van rearings op het bord Hole exploratie Frequentie en latency (s) van de cilinder verkenningen Geheugen Vertrouwd object exploratie Frequentie, latency (s), duur (%) en de gemiddelde duur (s) het verkennen van de bekende object Sociale affiniteit Groepsinteractie Frequentie, latency (s), duur (%) en de gemiddelde duur (s) interactie met de groep compartiment Bewegingsactiviteit Lijnoverschrijding Frequentie en latency (s) van lijnoverschrijdingen Tabel 1: Lijst van de gedrags parameters <table border="0" cellpadding="0" cellspacing = "0"> Geheugensysteem Parameter Beschrijving Lange termijngeheugen Verkeerde keuze Bezoek aan niet-aas cilinder; neus onder de rand Omissie fout Het overslaan van een aas cilinder Geen bezoek aan een aas cilinder Korte termijn geheugen Herhaalde keuze Opnieuw naar aas cilinder; neus onder de rand Algemene prestaties Totale testtijd Tijd totdat hebben alle aas cilinders bezocht Tabel 2: Lijst van cognitieve parameters

Discussion

De MHB paradigma kan worden gebruikt om meerdere dimensies van geconditioneerd gedrag meten. Het protocol kan enigszins worden aangepast afhankelijk van het doel van het experiment. In dit protocol bespreken we de instellingen, tijden en metingen meestal gebruikt in ons lab. Echter kleine afwijkingen van de afmetingen van de inrichting gebruikt in het verleden en ook de hoeveelheid cilinders op het bord kunnen variëren 3. Vaak studies maken gebruik van een testtijd van 5 minuten per proef, maar ook andere moeilijke tijden kunnen ook passend zijn, dat wil zeggen, het beëindigen van de test zo snel als een cognitief proces met succes of in de uitbreiding van het testen van de tijd is voltooid als de dieren zijn zeer angstig of lichamelijke beperking. De tijd van de dag van het testen werd geselecteerd om onder rood licht staat sinds knaagdieren zijn nachtdieren en zijn het meest actief in de vroege donkere fase. Roedel et al. (2006) toont de effecten van licht of donker fase testen op gedragsmatige en cognitieve prestatiesin DBA muizen in de MHB 16. Andere studies hebben MHB experimenten onder wit lichtomstandigheden 1,6 uitgevoerd, echter opgemerkt dat het testen onder wit licht gedragsinhibitie en cognitieve verstoring (zie DBA-muizen) 16 kan induceren.

Tabellen 1 en 2 bevatten een grote hoeveelheid gedragsparameters te meten. Tijdens gegevensanalyse kan dit leiden tot een aantal parameters hetgeen een aanzienlijke toename van bijvoorbeeld 'latentie eerste binnenkomst board ", maar niet in andere parameters van hetzelfde motiverende systeem (in dit geval" Avoidance "). In sommige gevallen kan dit leiden tot een overtuigend resultaat. Guilloux et al. (2011) introduceerde geïntegreerde gedrags- z-scores voor de gedrags fenotyperen bij muizen 24. Met het gebruik van geïntegreerde gedrags- z-scores de meerdere parameters kunnen worden gecombineerd tot een enkele z-score beschrijft een bepaalde motivational systeem. De volgende z-scores kunnen op hun beurt gemakkelijker dan in gedragstesten en experimenten.

Naast de beschreven voorzieningen van dit paradigma, een dieper gebruik gekomen in het onderzoek van Salomons et al. (2012). De gewenning aan nieuwheid van twee muizenstammen (BALC / CJ 129P3 / J) in de MHB werd vergeleken, vertonen een verschil in behavioral flexibiliteit wat wijst op een niet-adaptieve gedrags profiel van de 129P3 / J muizen 4 mirroring verminderde adaptieve capaciteiten en waarschijnlijk zelfs pathologische angst.

Concluderend, de MHB kunnen de metingen van meerdere gedragsdimensies in een enkel experiment. Door het combineren van functies van een traditionele gat board en open veld test, ongeconditioneerd gedrag, sociale interactie, cognitie en aanpassingsvermogen, dat wil zeggen, kan het welzijn worden onderzocht. Deze test kan bijvoorbeeld worden gebruikt om gedragsveranderingen door evalueren pharmacological- en / ofgenetische manipulaties, selectief fokken en adaptieve capaciteiten. In vergelijking met de klassieke testen batterijen, wordt het aantal dieren dat nodig is duidelijk verminderd en stress ervaren door de dieren tijdens het testen is extreem laag.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors would like to acknowledge the work of Annemarie Baars and José Lozeman-van ‘t Klooster in performing, assisting and teaching experiments using the mHB set-up.

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Standard mHB apparatus N/A N/A The standard mHB apparatus consists of a grey PVC experimental box (100x50x50 cm) separated from a group compartment (50x50x50 cm) by a transparent, perforated partition. If the presence of group mates is unwanted or if individually housed animals are tested, the transparent partition is replaced by a partition made of grey PVC. The board (60x20x0.5 cm; made of grey PVC) is placed in the middle of the box and can contain 20 cylinders (ᴓ 1.5 cm) staggered in two lines or 23 cylinders (ᴓ 3 cm) staggered in three lines positioned on the board. The area around the board is divided by black lines into 10 rectangles (20×15 cm) and 2 squares (20×20 cm).
Cognitive mHB apparatus N/A N/A The box for cognitive testing is 50×50 cm by inserting a partition made of grey PVC in the standard mHB. A smaller board (35x22x1 cm) with 10 cylinders is placed in the middle of the box. All cylinders are scented with a flavor animals are attracted to (e.g. vanilla) and all are baited with a reward (e.g. a piece of almond) beneath a grid so the animals cannot remove it. Cylinders (often three) are cued with a colored ring (contrasting with the grey PVC) and are baited with a removable reward (e.g. 0.05 g piece of almond). 
Vanilla flavor N/A N/A Vanilla flavor dissolved in water (0.02%)
Camera N/A N/A Camera that generates sufficient quality output to rescore the behavior from video. 
Stage light N/A N/A A theather light that allows to adjust the light intensity and the dimensions of the surface that is lit. 
Behavioral scoring software N/A N/A Behavioral scoring software.
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ohl, F., Holsboer, F., Landgraf, R. The modified hole board as a differential screen for behavior in rodents. Behav. Res. Methods Instrum. Comput. 33 (3), 392-397 (2001).
  2. Ohl, F., Holsboer, F., Ströhle, A. . Anxiety and Anxiolytic Drugs. 169, 35-69 (2005).
  3. Staay, F. J., Gieling, E. T., Pinzon, N. E., Nordquist, R. E., Ohl, F. The appetitively motivated ‘cognitive’ holeboard: A family of complex spatial discrimination tasks for assessing learning and memory. Neurosci. Biobehav. Rev. 36 (1), 379-403 (2012).
  4. Salomons, A. R., van Luijk, J. A., Reinders, N. R., Kirchhoff, S., Arndt, S. S., Ohl, F. Identifying emotional adaptation: Behavioural habituation to novelty and immediate early gene expression in two inbred mouse strains. Genes Brain Behav. 9 (1), 1-10 (2010).
  5. McIlwain, K. L., Merriweather, M. Y., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. The use of behavioral test batteries: Effects of training history. Physiol. Behav. 73 (5), 705-717 (2001).
  6. Ohl, F., Sillaber, I., Binder, E., Keck, M. E., Holsboer, F. Differential analysis of behavior and diazepam-induced alterations in C57BL/6N and BALB/c mice using the modified hole board test. J. Psychiatr. Res. 35 (3), 147-154 (2001).
  7. Hanell, A., Marklund, N. Structured evaluation of rodent behavioral tests used in drug discovery research. Front Behav Neurosci. 8 (252), (2014).
  8. Laarakker, M. C., van Lith, H. A., Ohl, F. Behavioral characterization of A/J and C57BL/6J mice using a multidimensional test: Association between blood plasma and brain magnesium-ion concentration with anxiety. Physiol. Behav. 102 (2), 205-219 (2011).
  9. Kooij, M. A., Ohl, F., Arndt, S. S., Kavelaars, A., van Bel, F., Heijnen, C. J. Mild neonatal hypoxia-ischemia induces long-term motor- and cognitive impairments in mice. Brain. Behav. Immun. 24 (5), 850-856 (2010).
  10. Boleij, H., Salomons, A. R., van Sprundel, M., Arndt, S. S., Ohl, F. Not all mice are equal: Welfare implications of behavioural habituation profiles in four 129 mouse substrains. PLoS One. 7 (8), e42544 (2012).
  11. Enard, W., et al. A humanized version of Foxp2 affects cortico-basal ganglia circuits in mice. Cell. 137 (5), 961-971 (2009).
  12. Bartolomucci, A., Fuchs, E., Koolhaas, J. M., Ohl, F., Gould, T. D. Acute and chronic social defeat: Stress protocols and behavioral testing. Mood and anxiety related phenotypes in mice. 42, 261-275 (2010).
  13. Erhardt, A., et al. Consequences of chronic social stress on behaviour and vasopressin gene expression in the PVN of DBA/2OlaHsd mice-influence of treatment with the CRHR1-antagonist R121919/NBI 30775. J. Psychopharmacol. 23 (1), 31-39 (2009).
  14. Salomons, A. R., Kortleve, T., Reinders, N. R., Kirchhoff, S., Arndt, S. S., Ohl, F. Susceptibility of a potential animal model for pathological anxiety to chronic mild stress. Behav. Brain Res. 209 (2), 241-248 (2010).
  15. Kooij, M. A., et al. NF-κB inhibition after neonatal cerebral hypoxia–ischemia improves long-term motor and cognitive outcome in rats. Neurobiol. Dis. 38 (2), 266-272 (2010).
  16. Roedel, A., Storch, C., Holsboer, F., Ohl, F. Effects of light or dark phase testing on behavioural and cognitive performance in DBA mice. Lab. Anim. 40 (4), 371-381 (2006).
  17. Arndt, S. S., et al. Individual housing of mice–impact on behaviour and stress responses. Physiol. Behav. 97 (3-4), 385-393 (2009).
  18. Salomons, A. R., Arndt, S. S., Lavrijsen, M., Kirchhoff, S., Ohl, F. Expression of CRFR1 and Glu5R mRNA in different brain areas following repeated testing in mice that differ in habituation behaviour. Behav. Brain Res. 246, 1-9 (2013).
  19. Henry, B. L., Minassian, A., Young, J. W., Paulus, M. P., Geyer, M. A., Perry, W. Cross-species assessments of motor and exploratory behavior related to bipolar disorder. Neurosci. Biobehav. Rev. 34 (8), 1296-1306 (2010).
  20. Chesler, E. J., Wilson, S. G., Lariviere, W. R., Rodriguez-Zas, S. L., Mogil, J. S. Identification and ranking of genetic and laboratory environment factors influencing a behavioral trait, thermal nociception, via computational analysis of a large data archive. Neurosci. Biobehav. Rev. 26 (8), 907-923 (2002).
  21. Ohl, F., Roedel, A., Binder, E., Holsboer, F. Impact of high and low anxiety on cognitive performance in a modified hole board test in C57BL/6 and DBA/2 mice. Eur. J. Neurosci. 17 (1), 128-136 (2003).
  22. Gordan, M. L., Jungwirth, B., Ohl, F., Kellermann, K., Kochs, E. F., Blobner, M. Evaluation of neurobehavioral deficits following different severities of cerebral ischemia in rats: A comparison between the modified hole board test and the morris water maze test. Behav. Brain Res. 235 (1), 7-20 (2012).
  23. Salomons, A. R., Arndt, S. S., Ohl, F. Impact of anxiety profiles on cognitive performance in BALB/c and 129P2 mice. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 12 (4), 794-803 (2012).
  24. Guilloux, J., Seney, M., Edgar, N., Sibille, E. Integrated behavioral z-scoring increases the sensitivity and reliability of behavioral phenotyping in mice: Relevance to emotionality and sex. J. Neurosci. Methods. 197 (1), 21-31 (2011).
  25. . . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2010).

Tags

Modified Hole BoardBehaviorCognitionSocial InteractionMiceRatsOpen FieldWorking MemoryReference MemoryActivityAnxietyBehavioral FlexibilityHabituationAdaptive CapacitiesTest BatteryExperimental Animals

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Labots, M., Van Lith, H. A., Ohl, F., Arndt, S. S. The Modified Hole Board – Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (98), e52529, doi:10.3791/52529 (2015).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image