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Behavior

Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und 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

Dieses Protokoll beschreibt die modifizierte Lochplatte (MHB), die Funktionen von einem traditionellen Lochbrett und Freiland verbindet und ist so konzipiert, um mehrere Dimensionen der unbedingten Verhalten in kleinen Laborsäuger (zB Mäuse, Ratten, Spitzhörnchen und kleine Primaten) zu messen. Dieses Paradigma ist eine wertvolle Alternative für die Verwendung eines Verhaltenstestbatterie, da ein weites Spektrum von Verhaltensverhaltensprofil des Tieres kann in einem einzigen Test untersucht werden.

Die Vorrichtung besteht aus einer Box, die "geschützten" Bereich, die aus einer Gruppe Raum getrennt darstellt. Ein Brett, auf dem kleinen Zylinder in drei Zeilen versetzt, befindet sich im Zentrum der Schachtel, die "ungeschützten" Bereich der Set-up vertreten. Die kognitiven Fähigkeiten der Tiere können durch Hetze einige Zylinder auf dem Brett und Messung der Arbeits- und Referenzspeicher gemessen werden. Andere unbedingte Verhalten, wie activity-Bezogen, Angst-Bezogen und Sozialverhalten, können mit diesem Paradigma zu beachten. Verhaltensflexibilität und die Fähigkeit, sich auf eine neue Umgebung gewöhnen kann zusätzlich, indem die Tiere auf mehrere Studien in den mHB, aufschlussreichen Einblick in die Anpassungsfähigkeit der Tiere beobachtet werden.

Durch die Prüfung, um Effekte in einem Verhaltenstest Batterie, sollte naiven Tieren für jedes einzelne Experiment verwendet werden. Durch Testen mehrerer Verhaltensmaße in einem Paradigma und dadurch Umgehung dieses Problems wird die Anzahl der Versuchstiere verwendet wird, reduziert. Darüber hinaus kann durch die Vermeidung sozialer Isolation während der Tests und ohne die Notwendigkeit, Lebensmittel, die Tiere zu nehmen, die mHB eine Verhaltenstestsystem, zu induzieren, wenn überhaupt, sehr geringe Menge an Stress.

Introduction

Die modifizierte Lochplatte (MHB) wird verwendet, um mehrere Dimensionen der unbedingten Verhalten zu bewerten, vor allem bei Mäusen und Ratten ein. Eine Reihe von weit verbreiteten Tests messen eine einzelne Verhaltensparameter, der die gesamte Phänotyp einer Verhaltensdimension nicht vollständig umfasst. Die mHB wurde basierend auf dem Konzept, dass Nagetiere können ihre reiche Verhaltensrepertoire nur in einem reichen Testumgebung 2 zeigen auf und ermöglicht einen komplexen ethologische Beobachtungen entwickelt.

Die Einrichtung umfasst die Merkmale des traditionellen Lochplatte und der offenen Feldtest, was in einem einzigen Komplex Paradigma, das die Nachteile einer Testbatterie überwindet (dh bei der Verringerung der Zahl der verwendeten Tiere 1,3,4, unter Umgehung der mögliche Auswirkungen der Test um 5, und die Verringerung der Zeit-Effekt und Kosten 6). Anders als die meisten Verhaltenstests (zB Hanell & Marklund, 2014) 7 </ Sup>, ist ein Vorteil der mHB, dass Tiere nicht brauchen, um Nahrung, um die Motivation, um die Aufgabe zu lösen, erhöhen beraubt werden. Darüber hinaus können soziale Isolation während des Tests, indem Gruppenmitglieder des Versuchstieres in einem (Gruppen-) Fach aus dem Testraum durch eine transparente Lochwand getrennt, so dass für visuelle, Hör- und Riechkontakt 8,9 umgangen werden.

Die mHB wurde (pharmakologisch) validiert für beide Mäuse und Ratten 1,6. Eine breite Palette von Verhaltensweisen gemessen werden kann, wie zum Beispiel Vermeidungsverhalten, Risikobewertung, Erregung, Exploration, Bewegungsaktivität, Gewöhnung, soziale Affinität und Kognition 2,8-10. Zusätzlich kann das mHB mit Nahrungsaufnahme-Hemmtest, sowie neue Objekt-Wiedererkennungstest 10,11 kombiniert werden. Schließlich kann die mHB auch zur sozialen Stress Experimente durch Testen sozial besiegt Tieren beim Platzieren eine dominante Person in zuführendie Gruppe Fach 12,13. Dieses Protokoll für Mäuse und Ratten wird ein Überblick über die vielfältigen Anwendungen des mHB.

Protocol

HINWEIS: Die Experimente wurden von der Tierversuchskommission der Universität Medical Center Utrecht und der Universität Utrecht in den Niederlanden zugelassen. Darüber hinaus verfolgt die Tierversuche die Prinzipien der Versuchstierpflege und beziehen sich auf die Leitlinien für die Pflege und Verwendung der Säugetiere in Neurowissenschaften und Verhaltensforschung. 25 1. Versuchsaufbau HINWEIS: Die Standard mHB Gerät besteht aus einem grauen PVC Versuchsfeld (100 x 50 x 50 cm) von einem Zusatzfach (50 x 50 x 50 cm), in der die Gruppenmitglieder des Versuchstieres während des Testzeitraums gestellt werden getrennt durch eine transparente, perforierte Trennwand 1. Wenn das Vorhandensein von Gruppenmitgliedern unerwünscht ist oder wenn Tiere individuell untergebracht sind getestet, bringen Sie die transparente Trennwand durch eine Trennwand aus grauem PVC (Abb. 1; siehe auch Ohl et al (2001) 1). Die mHB (with verschiedenen Messungen) für kognitive Tests verwendet wird in Abschnitt 5 des Protokolls beschrieben. Legen Sie die Platine (60 x 20 x 0,5 cm, grauer PVC) in der Mitte der Box. HINWEIS: Die Karte kann 20 Zylindern (ᴓ 1,5 cm) enthalten 14 gestaffelt in zwei Zeilen oder 23 Zylindern (ᴓ 3 cm) 8 gestaffelt in drei Zeilen. Teilen Sie den Bereich um das Brett durch schwarze Linien in 10 Rechtecke (20 x 15 cm) und 2 Plätzen (20 x 20 cm). Positionieren Sie eine Bühnenlicht über der Platine, um eine größere Kontrast in der Lichtintensität zwischen dem Bord (was einem ungeschützten Bereich vergleichbar mit der Mitte ein offenes Feld oder die Lichtraum eines Hell-Dunkel-Übergangstest) und die Box (Naturschutzgebiet) zu erstellen um die aversiven Charakter des Vorstands 4,8 zu erhöhen. Haus die Tiere unter einem 12 Stunden rückgängig Tag-Nacht-Zyklus (zB Licht aus um 7:00 Uhr und Licht an um 7.00 Uhr). HINWEIS: Es können auch die mHBunter der herkömmlichen Lichtplan eingesetzt werden (siehe Diskussion über potenzielle Mängel) 1,6. Führen Sie die Verhaltenstests in der aktivsten Phase der Tiere (zB von 10.00 bis 02.00 Uhr) 4,15. Achten Sie auf eine Gewöhnung Frist von 2 Wochen nach der Ankunft der Tiere in den Einrichtungen. Während dieser Zeit haben die gleiche Person, die das Verhandlungsexperiment zu behandeln die Tiere vier Mal pro Woche und beinhalten alle Handhabungsvorgänge, die während der eigentlichen Prüfung durchgeführt werden. Gehen Sie mit den Tieren ausschließlich während der Zeit des Tages, wenn die Tiere dem Test später ausgesetzt werden. Notieren Sie die Experimente für die Datenspeicherung auf Video und, um die Ergebnisse zu optimieren und die inter Beobachtervariabilität zu reduzieren, die Praxis der Verhaltensanalyse mit einer Videoaufzeichnung von früheren Experimenten 2. Achten Sie darauf, alle Maßnahmen und Verfahren von dem Beobachter ausgeführt standardisieren. 2. Behavioral Testing – ohne die Anwesenheit von Gruppen Mates Führen Verhaltenstests im Raum werden die Tiere regelmäßig untergebracht (um mögliche Auswirkungen der Transport zu einer Prüfstelle zu vermeiden) und alle Testgeräte zu installieren, bevor der Ankunft der Tiere in den Einrichtungen (die Tiere auf das Vorhandensein der Geräte zu gewöhnen). Nehmen Sie das Tier von der Basis des Schwanzes aus seinem Käfig und setzen Sie ihn direkt in der mHB. Platzieren jedes Tier in der Vorrichtung im gleichen Winkel gegenüber der Wand (wie in Figur 1 angedeutet). Lassen Sie das Tier frei erkunden die mHB für einen bestimmten Zeitraum (meist 5 min 1,6,16-18). Haben ein erfahrener Beobachter Live Score die Verhaltensparameter mittels Verhaltensanalyse-Software. Verwenden Sie die in Tabelle 1 aufgeführten Parameter. HINWEIS: Einige Verhaltensparameter (zB Motor- und Erkundungsverhalten) kann automatisch, beispielsweise erzielt werden, </em> Nach der notwendigen Anpassung der mHB von Henry et al (2010) 19.. Reinigen Sie das Gerät mit Leitungswasser und einem Papiertuch nach jedem Versuch, um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu vermeiden. HINWEIS: Mögliche Test Ordnung Effekte bei der Prüfung in Gruppen gehalten Tiere sollten im Hinterkopf 17,20 gehalten werden. 3. Behavioral Testing – in Anwesenheit von Gruppe Mates Im Fall der Gruppenhaltung, messen Sie die Interaktion mit dem Versuchstier und ihre Käfiggenossen während der Prüfung. Legen Sie die Gruppenmitglieder in der Gruppe Raum vor der Prüfung des Versuchstieres, um Gewöhnung (vor allem 10 bis 30 min 1,12) ermöglichen. HINWEIS: Die Prüfung unter sozial-Stress-Bedingungen ist, indem Sie einen dominanten Käfig Kollegen in der Gruppe Fach beim Testen einer sozial besiegt Einzel 13 möglich. Stellen Sie das Versuchstier in der Testkammer und lassen Sie ihn freily erkunden Sie die mHB wie in Kapitel 2 beschrieben. HINWEIS: Mögliche Test Ordnung Effekte bei der Prüfung in Gruppen gehalten Tiere sollten im Hinterkopf 17,20 gehalten werden. Haben ein erfahrener Beobachter Live Score die Verhaltensparameter mittels Verhaltensanalyse-Software. Verwenden Sie die in Tabelle 1 aufgeführten Parameter. Reinigen Sie das Gerät mit Leitungswasser und einem Papiertuch nach jedem Versuch, um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu vermeiden. 4. Neue Objekterkennung und Nahrungsaufnahme Inhibition Machen die Tiere mit einem Objekt (zB einem Würfel oder einem Futterpellet) in ihren Heimatkäfig 2 Tage vor dem Experiment. Legen Sie das Objekt vertraut in der Vorrichtung 2 cm von einem Roman Objekt (zum Beispiel ein Bolzen oder ungewohnte Lebensmittel) in der Ecke gegenüber der Ausgangspunkt. Messen Sie die Zeit das Tier braucht, um die neuen und vertrauten Gegenstand / Essen nähern. Mit den Parametern in <strong> Tabelle 1. Reinigen Sie das Gerät mit Leitungswasser und einem Papiertuch nach jedem Versuch, um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu vermeiden. 5. Kognitive Tests Legen Sie eine kleine Platine (35 x 22 x 1 cm) mit 10 Zylindern in der Mitte des Kastens (Abbildung 1) zum Testen von Ratten 3,22. Reduzieren Sie die Box in der Größe 50 x 50 cm für den Test-Mäuse 21 durch Einfügen einer Trennwand aus grauem PVC. Duft alle Zylinder mit einem Geschmack Tiere werden (zB Vanille) angezogen und alle Köder mit einer Belohnung (zB ein Stück Mandel, einer sehr schmackhaften Belohnung für Mäuse und Ratten) unter einem Raster so können die Tiere nicht entfernen. Cue Zylinder (häufig drei) mit einem farbigen Ring (im Gegensatz zu den grauen PVC) und Köder sie mit einem abnehmbaren Belohnung (zB 0,05 g Stück Mandel). Machen die Tiere mit der Belohnung täglich in den 2 Tage vor dem Experiment inihren eigenen Käfig, indem sie es mit einer Pinzette und dafür sorgen, dass die Tiere essen. Haben ein erfahrener Beobachter Live Score die Verhaltensparameter mittels Verhaltensanalyse-Software. Messen Sie die in der Tabelle 2 zusätzlich zu den in Abschnitt 2 (Tabelle 1) genannten Verhaltensparameter aufgeführten Parameter mit Ausnahme der Parameter im Zusammenhang mit der Anerkennung oder der Nahrungsaufnahme-Hemmung widersprechen. Schritt 1: Mit jedem Tier, führen vier Studien täglich mit einer konstanten Zwischenprobeintervall (zB 30 bis 60 min), bis eine konstante Zeit, einen Versuch zu beenden erreicht ist (dh, wenn alle drei Mandelstücke gesammelt wurden). Stufe 2: Cue und Köder drei Zylindern und legen Sie die Tiere in der Einrichtung für vier Studien, um die Umkehrung Lernfähigkeit zu testen. Reinigen Sie das Gerät mit Leitungswasser und einem Papiertuch nach jedem Versuch, um eine Vorspannung auf Basis von olfaktorischen Signale zu vermeiden.

Representative Results

Die große Menge von Parametern, die in der mHB gemessen werden kann machen diese Einrichtung besonders geeignet für zahlreiche Verhaltensdimensionen messen. Ein Beispiel ist die Identifizierung von Verhaltens Anpassung an eine neue Umgebung durch wiederholte Einwirkung der Test. . Salomons et al (2010) untersuchten die Gewöhnung von zwei Inzuchtstämme von Mäusen (BALB / cJ und 129P3 / J) auf die mHB unter zwei verschiedenen Lichtverhältnissen (rotes Licht: Kontrast zwischen Box und Pension: 45 lux gegen weißes Licht: Kontrast zwischen Box und Verpflegung: 115 lux (siehe auch Protokoll Abschnitt 1.3)) 4. BALC / cJ Mäuse zeigen eine abnehmende (Gewöhnung) Latenzzeit bis zum ersten Bord-Eintrag (siehe Tabelle 1) unter Rotlicht Bedingungen wie in 2A gezeigt. Im Gegensatz dazu 129P3 / J-Mäuse zeigen keine Anzeichen einer Gewöhnung über Studien. 2B zeigt das Experiment unter Weißlichtbedingungen. BALB / cJ Mäusen zeigen wiederum eine abnehmende Latenz auf der ersten Platte Eintrag über Versuche allerdings, dass der einenimals zeigen im Vergleich zu den roten Lichtverhältnissen eine langsamere Gewöhnung Muster. 129P3 / J-Mäuse nicht nur zeigen wieder beeinträchtigt Gewöhnung, aber auch ein Trend zur Sensibilisierung unter dem weißen Lichtverhältnissen. Ähnlich wird in einer Studie von Salomons (2012) 129P2 / OlaHsd Mäuse zeigten eine beeinträchtigte Verhaltens Flexibilität in Reaktion auf die Neuheit gegenüber BALB / cOlaHsd Mäusen 23. Der Unterschied in der Fähigkeit Gewöhnung so zeigt sich, zwischen zwei Inzuchtstämme von Mäusen, wenn in der mHB 4 getestet. Die kognitive Version der mHB kann beispielsweise verwendet werden, um kognitive Beeinträchtigungen bei Mäusen zu messen. Van der Kooij et al. (2010) verwendet, diese Einrichtung, um die kognitiven Funktionen von C57BL / 6J Mäusen mit milden zerebrale Hypoxie-Ischämie zu messen (45 min Hypoxie; HALLO-45), schwere HALLO (75 min Hypoxie; HALLO-75) und schein Kontrollmäuse 9. Die Fähigkeit, die Studien zu vervollständigen (dh finden Sie die beköderten Löcher innerhalb von 5 Minuten) ist in 3A gezeigt. </strong> Die Zahl der Kurzzeitgedächtnis Fehler (erneut besucht, um einen Köder Loch), das Langzeitgedächtnis Fehler (Besuche in einem nicht-beköderten Loch) und Auslassungsfehler (kein Besuch in einen Köder Loch) in 3B-D gezeigt, jeweils. Um zu bestätigen, dass die HALLO-45-Gruppe hatte keine kognitive Beeinträchtigung, wurde diese Gruppe gegen die Sham-Kontrollen in einer Umkehrung Aufgabe getestet. Die drei beköderten Löcher wurden zu drei verschiedenen Zylindern ausgestattet und die Tiere wurden 4 Studien getestet. Der Umkehreffekt wird deutlich, wenn man die letzte Prüfung der ersten Stufe mit dem ersten Versuch der Umkehrung der Bühne. Die Dauer, die vier Studien Umkehr zu vervollständigen gibt einen Hinweis auf die Gesamtleistung. Abbildung 4 zeigt die Latenzzeit, das Verfahren für beide Gruppen und eine klare Gesamtbehandlungseffekt ist offensichtlich abzuschließen. Das bedeutet, dass in der Auflösung Aufgabe es ist in der Tat eine Wertminderung in der kognitiven Flexibilität (Re-Learning) in der HALLO-45-Gruppe, die sein kam nachweisbar mit dem mHB 9. Abbildung 1. Schematische Darstellung des modifizierten Lochbrett. (A) Der Aufbau besteht aus einem Testraum (box) mit in der Mitte der (ungeschützten) Board mit Zick-Zack-Linien und der Gruppe Fach ein. = Neue Objekt, = Vertrauten Gegenstand, = Ausgangspunkt. (B) Schematische Darstellung des kognitiven Version des modifizierten Lochbrett für Mäuse. (C) Seitenansicht eines Zylinders, wie in der kognitiven Version des modifizierten Lochplatte verwendet. Ein Stück Mandel ist unter dem Gitter aus allen Zylindern platziert.target = "_ blank"> Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. Abbildung 2. Rotlicht oder Weißlichtbedingungen. (A) Latenz bis zum ersten Brett Eintrag (Mittelwert ± SEM) von BALB / cJ und 123P3 / J-Mäuse unter Rotlicht Bedingungen (Box 0-5 Lux und Platte 45 lux) gemessen. Eine ANOVA mit wiederholten Messungen mit Huyn-Feldt Anpassung ergab eine Belastung (p = 0,025), Studie (p <0,001) und Probe x Dehnungs Interaktion (P <0.001) Effekt Post-Hoc-Analysen:. Zwischen den Stämmen: * = p <0,0026, zwischen zwei aufeinander folgenden Studien: $ = P <0,0026 (BALB / cJ) (B) Die Latenz der ersten Platte Eintrag (Mittelwert ± SEM) unter Weißlichtbedingungen (Box 0-5 Lux und Platte 120 Lux).. Eine ANOVA mit wiederholten Messungen mit Huyn-Feldt Anpassung ergab eine Belastung (p = 0,031), Studie (p <0,001) und Probe x Dehnungs Interaktion (P <0,001) effe. ct Post-Hoc-Analysen: zwischen den Stämmen: * = p <0,0026, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Studien: $ = P <0,0026 (BALB / cJ) und T = P <0,0026 (123P3 / J). Diese Zahl hat sich von Salomons et al. 2010 4 geändert. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. Abbildung 3. Kognitive Tests im mHB (Stufe 1). Alle Abbildungen zeigen Mittelwert ± SEM. (A) Die Latenzzeit, um die Testversion (sec) der Sham-Kontrollmäusen zu vervollständigen, HALLO-45 und HALLO-75. (B) Anzahl der Auslassungsfehler, (C) Nicht beköderten Loch Besuche und (D) greift für Köder Löcher. * = P <0,05, ** = p <0,01, *** = p <0,001 vs. Sham HALLO-75, # = p <0,05, ## = P <0,01, ### = p <0,001HALLO-45 vs. HALLO-75. Diese Zahl wurde von Van der Kooij et al modifiziert. 2010 9. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieses Bild anzuzeigen. Abbildung 4. Reversal Lernaufgabe (Stufe 2). Latenz, einen Versuch (s) in der Auflösung Lernaufgabe (Mittelwert ± SEM) zu vervollständigen. Test Wirkungen: # = p <0,05, ## = P <0,01 (erste Studie Umkehr Aufgabe gegen vorherige Testversion). Behandlungseffekt: * = p <0,05, ** = p <0,01 (HALLO-45 vs. Sham). Diese Zahl wurde von Van der Kooij et al. 2010 9 modifiziert. System Aktivität Messgröße Avoich tanze Foren-Eintrag Frequency, Latenz (n), Dauer (%) und die durchschnittliche Laufzeit (en) auf dem Brett Risikoabschätzung Stretched Attends Frequenz und Latenz (n) des gestreckten Körperhaltung (einschließlich Hinterbeine) Erregung Grooming Frequency, Latenz (n), Dauer (%) und die durchschnittliche Dauer (n) Selbstpflege Defäkation Frequenz und Latenz (en) der Boli erzeugten Urinieren Frequenz und Latenz (en) der urinations Regie Exploration Loch Besuche Frequenz und Latenz (en) des Zylinders Abfragen Novel Objekt Exploration Frequency, Latenz (n), Dauer (%) und die durchschnittliche Laufzeit (en) die Erkundung der neuartigen Objekt Ungerichteten Exploration Aufzucht Feld </ Td> Frequenz und Latenz (n) des rearings in das Feld (Vorderpfoten die Wand nicht berühren) Aufzucht Bord Frequenz und Latenz (n) des rearings auf dem Brett Loch Exploration Frequenz und Latenz (en) des Zylinders Erkundungen Speicher Vertrauten Gegenstand Exploration Frequency, Latenz (n), Dauer (%) und die durchschnittliche Laufzeit (en) die Erkundung der vertrauten Gegenstand Soziale Affinität Interaktion in der Gruppe Frequency, Latenz (n), Dauer (%) und die durchschnittliche Laufzeit (en) die Interaktion mit der Gruppe Fach Bewegungsaktivität Linienfahrt Frequenz und Latenz (n) des Leitungskreuzungen Tabelle 1: Liste der Verhaltensparameter <table border="0" cellpadding="0" cellspacing = "0"> Speichersystem Parameter Beschreibung Langzeitgedächtnis Falsche Auswahl Besuchen Sie den nicht-beköderten Zylinder; Nase unter dem Rand Auslassen Fehler Das Auslassen einer geködert Zylinder Kein Besuch in einem Köder Zylinder Das Kurzzeitgedächtnis Mehrfachauswahl Erneut, um Köder Zylinder; Nase unter dem Rand Gesamtleistung Gesamttestzeit Zeit, bis alle Köder Zylinder besucht wurden Tabelle 2: Liste der kognitiven Parameter

Discussion

Die mHB Paradigma können mehrere Dimensionen der unbedingten Verhalten zu messen. Das Protokoll kann in Abhängigkeit vom Zweck des Experiments leicht verändert werden. In diesem Protokoll diskutiert, die Einstellungen, Zeiten und Messungen in der Regel in unserem Labor verwendet. Jedoch sind geringe Abweichungen für die Messungen der Vorrichtung in der Vergangenheit verwendet wurden, und auch die Menge der Zylinder auf der Platte können 3 variieren. Oft Studien beschäftigen eine Testzeit von 5 min pro Versuch, aber auch andere Testzeiten kann auch sinnvoll sein, das heißt, die Beendigung der Prüfung, sobald eine kognitive Studie wurde erfolgreich oder bei der Verlängerung Testzeit abgeschlossen, wenn die Tiere sind extrem ängstlich oder körperlich beeinträchtigten. Die Zeit der Testtag wurde ausgewählt, um unter Rotlicht Zustand sein, da Nager sind nachtaktive Tiere und sind am aktivsten in der frühen Dunkelphase. Roedel et al. (2006) zeigt die Wirkung von Licht oder Dunkelphase Tests auf Verhaltens- und kognitive Leistungin DBA-Mäusen im mHB 16. Andere Studien haben mHB Versuche unter Weißlichtbedingungen 1,6 durchgeführt, jedoch ist zu beachten, dass die Prüfung unter Weißlichtbedingungen Verhaltenshemmung und kognitive Störungen (wie im DBA-Mäusen gezeigt) 16 zu induzieren.

Tabellen 1 und 2 enthalten eine große Menge von Verhaltensparametern zu messen. Bei der Datenanalyse kann auf einige Parameter, die einen deutlichen Anstieg von beispielsweise "Latenz erste Eintrag Bord" führen, aber nicht in anderen Parametern desselben Motivationssystem (in diesem Fall 'Vermeidung'). In einigen Fällen kann dies zu einer ergebnislosen Ergebnissen. Guilloux et al. (2011) eingeführten integrierten Verhaltens Z-Scores mit dem Verhaltens Phänotypisierung von Mäusen 24. Mit der Verwendung von integrierten Verhaltens Zkerben die mehreren Parameter auf eine einzige Z-Score Beschreibung einer besonderen motivatio kombinierbarnal-System. Die nachfolgenden Z-Scores können ihrerseits leichter im Vergleich über Verhaltenstests und Experimente.

Neben den beschriebenen Eigenschaften dieses Paradigma zu einem tieferen Verwendung offensichtlich bei der Untersuchung der Salomons et al. (2012). Die Gewöhnung an Neuheit der beiden Mausstämmen (BALC / cJ und 129P3 / J) im mHB verglichen wurde, zeigen einen Unterschied in der Verhaltensflexibilität, die eine nicht-adaptive Verhaltensprofil des 129P3 / J-Mäusen 4 Mirroring beeinträchtigt Anpassungsfähigkeit und wahrscheinlich sogar pathologische Angst.

Abschließend kann das mHB Messung mehrerer Verhaltensmaße in einem einzigen Experiment. Durch die Kombination von Merkmalen von einem traditionellen Lochbrett und offenen Feldtest, unbedingte Verhalten, soziale Interaktion, Kognition und Anpassungskapazitäten, also kann das Wohlergehen untersucht werden. Dieser Test kann beispielsweise verwendet werden, um Verhaltensänderungen aufgrund bewertet werden kann, pharmacological- und / odergenetische Manipulationen, selektive Zucht und Anpassungsfähigkeit. Im Vergleich zu klassischen Testbatterien wird die Anzahl der Tiere benötigt deutlich reduziert und Stresses der Tiere während der Prüfung ist extrem niedrig.

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.
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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).

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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).
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