Een taak voor het beoordelen van de impact van een partner op de snelheid en nauwkeurigheid van motor prestaties bij ratten

Dit experimentele protocol werd goedgekeurd door het Doshisha-Comité van Animal experiment. Opmerking: Tijdens de licht periode alle experimentele sessies uitvoeren. 1. dieren Gebruik 15 experimenteel naïeve mannelijke albino Wistar ratten die 300 − 350 g wegen. huis ze in individuele kooien van een gecontroleerde kweekkamer met de juiste temperatuur en vochtigheid (23 ± 2 °C, 70%) en ad libitum toegang tot het water. Houd de licht/donkere cyclus bij 12 h/12 h (de licht periode begint bij 8:00 uur). Wijs 10 ratten toe als proefpersonen en de overgebleven als zuidelijke ratten die randomisatie gebruiken. Houd het gewicht van ratten bij 85 − 90% van hun vrij voedende gewichten gedurende het experiment bij voedsel deprivatie.Opmerking: De toewijzing van de zuidelijke is om het aantal dieren dat nodig is en de tijd voor een studie te verminderen. 2. apparaten Opmerking: Het overzicht van het apparaat wordt weergegeven in Figuur 1. Het apparaat werd ontwikkeld en gewijzigd in verwijzing naar eerdere studies16,17. Bouw een doorzichtige acryl doos (19 cm x 110 cm x 20 cm) met een centrale scheidingswand (5 cm breed) en plaats twee guillotine deuren. Plaats de guillotine deuren op 15 cm afstand van elk uiteinde van de doos. Monteer een zoemer (400 Hz, 75 dB) op de partitie en stel een pellet dispenser in voor het serveren van een Reward pellet (45 mg) in een voedings bakje aan de zijkant van de doos. Instellen van een metalen hendel (grip Bar: φ3 mm, 5 cm hoog) op een plank in de centrale partitie, die een spleet (1,5 cm breed) op elke muur met uitzicht op de landingsbaan (Figuur 2), zodat het onderwerp rat toegang tot de hendel met behulp van de voorvoet. Aan de zuidelijke kant, echter, plaatst een transparante muur voor de wand van de partitie die de zuidelijke van de toegang tot de hendel verbiedt. Plaats een schakelaar voor het activeren van de dispenser onder de hendel die wordt gedrukt door de hendel-pull beweging van ratten. Bind de juiste lengte van de darm aan de hendel, die nodig is voor de experimenteerder om de hendel omhoog te trekken. Gebruik Arduino Mega 2560 REV3 om de guillotine deuren, Buzzer en pellet dispenser te bedienen en om de waarde te verkrijgen van de infraroodsensoren en de schakelaar van de dispenser. Maak een luchtcompressor (25 L) klaar om de luchtcilinder te bedienen en open de guillotine deur. Plaats een videocamera in de buurt van de partitie van de buitenkant van het apparaat, om hefboom-pull prestaties van de ratten te registreren vanuit een zijaanzicht (60 frames per seconde [fps]). Gebruik een adequate videoweergave software voor het uitvoeren van frame-voor-frame analyse van de video-opname. Figuur 1: een schematische voorstelling van de in dit Protocol gebruikte apparatuur. Een centrale partitie verdeelt het vak in twee velden. Er is een guillotine deur aan elke kant van de doos, en de deur verdeelt het veld in het startgebied en de landingsbaan. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken. Figuur 2: de centrale scheidingswand van het apparaat. Ratten kunnen een staaf grijpen en de hendel door een spleet van de partitie trekken. Een schakelaar van de pellet dispenser wordt onder de hendel gezet en één hefboom-pull actie resulteert in één pellet levering. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken. 3. procedure Handling en gegegewacht voor de beloning pellets Voor de trainings procedures, behandel alle ratten gedurende 10 minuten/dag gedurende 3 dagen door de experimenteerder. Als een gedag voor de beloning pellets, geef elke Rat 3 g van beloning pellets 3 dagen na behandeling. Gewennen aan het apparaat Onderwerp ratten Op de derde dag van gedag voor de beloning pellets, voordat de experimenteerder dagelijks pellets geeft, plaats elke rat in de landingsbaan van de kant van het onderwerp van het apparaat voor 15 min voor gegeaand, met de guillotine deur gesloten. Zuidelijke rattenOpmerking: Er zijn twee gegegegekapte sessies. Bij de eerste getijde, plaats elke rat op de landingsbaan van de Geconfedereerde kant van het apparaat gedurende 15 minuten in dezelfde periode als stap 3.2.1.1. Bij de tweede gegewijze, volg de methode in stap 3.2.2.1 op de dag na onderwerp ratten voltooide training voor de run-and-pull-sequentie (zoals vermeld in paragraaf 3,6).Opmerking: gegegewijze sessies voor zuidelijke ratten en subject ratten afzonderlijk uitvoeren, d.w.z. één rat tegelijk. Laat een rat niet een andere rat in het apparaat ontmoeten totdat de testfase start. Tijdschrift trainingOpmerking: Voor het onderwerp ratten, het uitvoeren van een tijdschrift trainingssessie op de volgende dag van de gegewijze om het apparaat als volgt. Als ratten niet alle voedsel pellets eten, voer dan de tijdschrift training sessie weer op de volgende dag. Zet één belonings pellet op de voedingsbodem aan de Geconfedereerde kant om het effect van de olfactorische eigenschap van de pellet, die de zuidelijke eet in de testfase, uit te sluiten (zie paragraaf 3,7). Plaats een subject rat op de landingsbaan van het onderwerp zijde, met de guillotine deur gesloten. Lever een Reward pellet in de voedings container 60 keer met behulp van de pellet dispenser op een variabele tijd 30-s schema. Zorg ervoor dat het onderwerp rat alle geleverde pellets eet. Shaping voor de hefboom-Trek actieOpmerking: afbeelding 3 is een stroomdiagram van het experiment. Zet een beloning pellet op de voedsel recipiënt aan de zijkant van elk onderwerp en de zuidelijke zijde. Plaats de zuidelijke rat niet in het vormen van sessies. Plaats het onderwerp rat op de landingsbaan van de kant van het onderwerp met de guillotine deur gesloten. Train vervolgens de ratten om de hendel naar beneden te trekken. Vorm het hefboom-Trek gedrag geleidelijk aan met de volgende vijf versterkings criteria (A-E): (A) de spleet benaderen. (B) raak de grip bar aan de snuit of de voorvoet van de rat aan, waarbij de hendel van tevoren naar de zijkant van het onderwerp wordt getrokken. (C) raak de greep stang aan, met de hendel aan de zijkant van de rat (onder een hoek van 60 ° − 30 °). D) de staaf aan de zijde van de rat te begrijpen en aan te trekken met dezelfde voorwaarde als in criterium C. (E) pak de balk met de hendel rechtop en trek deze naar de zijkant van de rat. Voltooi dagelijkse sessies wanneer 60 beloningen worden gegeven, of 30 min is verstreken. Wanneer een rat criterium E 40 keer in een sessie voltooit, is de hefboom-pull shaping fase op die dag voltooid.Opmerking: Bijna alle ratten eindigen de dagelijkse vormgevings sessie binnen 20 minuten. Wistar ratten hebben ongeveer 3 dagen nodig om criterium E te bereiken. Figuur 3: een stroomschema van de experimentele procedure. Onderwerp ratten gaan door de trainings fases en testfases in deze volgorde. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken. Training voor de hefboom-pull-actie Plaats het onderwerp rat op het startgebied. Plaats de zuidelijke rat niet in de trainingssessies. Presenteer de zoemer Toon voor 5 sec. en open de deur. Wanneer het onderwerp rat naar beneden trekt de hendel, leveren een voedsel pellet en trek de hendel omhoog met behulp van een darm gebonden aan de hendel. Na ratten trekken de hendel 10 keer (eerste 3 dagen van de fase) of 6 keer (laatste 3 dagen van de fase) en consumeren alle beloning pellets, sluit de deur en verplaats ze naar het startgebied door de hand van de experimenteerder. Herhaal de stappen 3.5.1 en 3.5.2 na een inter-trial interval (ITI) van 20 sec. Voltooi dagelijkse sessies wanneer elke rat 60 pellets heeft verdiend.Opmerking: Deze training is ook bedoeld om ratten aan te wennen aan de zoemer klank en deuropening omdat Wistar ratten normaalgesproken het Vries gedrag vertonen in eerste reactie op de deur beweging. Een dagelijkse sessie voor elke rat vereist ongeveer 15 min. zes dagen zijn nodig voor deze trainingsfase. Trainingsfase voor de run-and-pull-sequentie Voer dezelfde procedure uit in stap 3.5.1. Wanneer ratten de hendel één keer omlaag trekken en een belonings pellet verbruiken, sluit u de deur en verplaatst u ze naar het startgebied door de hand van de experimenteerder. Start na een ITI van 20 sec. de volgende test (stappen 3.6.1 en 3.6.2). Voltooi de dagelijkse sessie wanneer elke rat 30 pellets heeft verdiend.Opmerking: Een dagelijkse sessie voor elke rat vereist ongeveer 20 minuten. Ongeveer 10 dagen zijn nodig voor de scores van ratten om asymptoot te bereiken. Test fases Figuur 4: beschrijving van elke testvoorwaarde. In enkele fasen, de onderwerp rat uitgevoerd de taak solitarisch. Zet in de paar fases de zuidelijke rat op de landingsbaan aan de andere kant van de rat. Een transparante wand voor de partitie verzet zich ertegen dat de zuidelijke rat toegang heeft tot de hendel. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken. Opmerking: Test fases omvatten sessies in twee omstandigheden, enkelvoudig of paar (Figuur 4). In de enkelvoudige aandoening voeren ratten de taak op solitair uit; dat wil doen, zijn proeven identiek aan de sessie van de training voor de volgorde van de uitvoering en pull (sectie 3,6). In de paar staat is de zuidelijke rat aan de andere kant van de doos aanwezig. De zuidelijke rat heeft geen toegang tot de hendel vanwege de heldere acryl wand voor de partitie. Voer één sessie uit die identiek is aan de sessies in de trainingsfase voor de run-and-pull-reeks (artikel 3,6). Voltooi de dagelijkse sessie wanneer elke rat 30 pellets heeft verdiend. Zet één beloning pellet op de voedingsbodem aan de zuidelijke kant, vooral tijdens sessies in de enige conditie. In paar sessies geef je de Geconfedereerde rat een beloning pellet tijdens de ITI van de subject rat om de zuidelijke rat bij de partitie te houden. 4. gegevensanalyse Index van de nauwkeurigheid van prestaties Neem Video’s op van de hendel-pull-beweging van de ratten met behulp van de videocamera in de buurt van de partitie van de buitenkant van het apparaat. Nadat alle sessies zijn voltooid, bevestigt u de evaluatie per frame analyse van de video-opnames met behulp van een adequate videoweergave software. Evalueer of de trekbeweging van de rat van een proef de eerste treffer was of niet door visuele observatie van de experimenter’s tijdens het experiment.Opmerking: De eerste treffer proef wordt gedefinieerd als de trial waarin ratten de hendel konden grijpen en trekken tijdens hun eerste poging tot de hendel. Bereken de First-hit tarieven voor elk onderwerp als het percentage van de eerste treffer proeven voor alle proeven in elke sessie (voor de trainingsfase run-and-pull) of in elke fase (voor testfases) om te gebruiken in de analyse. Indices van prestatie snelheid Bereken de tijd die nodig is om een proef te voltooien vanaf de waarde van de schakelaar van de pellet dispenser: de tijd die nodig is om een proef te voltooien = (de tijd wanneer de schakelaar wordt ingedrukt)-(de tijd waarop de deur wordt geopend). Verdeel vervolgens de tijd die nodig is voor het voltooien van een proef in drie secties met behulp van waarden van de infraroodsensoren (Figuur 5).Opmerking: Start latentie (afbeelding 5a) wordt gedefinieerd als de tijd vanaf de deuropening tot de komst van de rat bij de eerste sensor. Evenzo is de looptijd (Figuur 5b) de tijd vanaf de aankomst bij de eerste sensor tot de aankomst bij de tweede sensor. Hendel-pull-latentie (Figuur 5c) is de tijd vanaf de aankomst bij de tweede sensor tot het tijdstip waarop de schakelaar van de dispenser wordt ingedrukt. Gebruik alleen de duur van de eerste treffer proeven voor analyse. Bereken de mediaanwaarden van elk onderwerp voor elke sessie (van de trainingssessies) en elke fase (van de testfases) voor analyse. Figuur 5: meting van de indexcijfers van de prestatie snelheid. (a) start latency: de duur van de deuropening tot de aankomst van de rat bij de eerste sensor. (b) looptijd: de duur van de aankomst van de rat bij de eerste sensor tot de aankomst bij de tweede sensor. (c) hendel-pull latency: de duur van de aankomst van de rat bij de tweede sensor tot de voltooiing van een hefboom-pull-reactie. Dit cijfer is gewijzigd van Sekiguchi en Hata12. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken. Statistische analyse Voor de indexen in de trainingsfase van de run-and-pull-reeks voert u een eenrichtings analyse van variantie (ANOVA) uit met het aantal sessies als de factor binnen het onderwerp voor elke index. Voor de indices in de testfase voert u in twee richtingen herhaalde maatregelen ANOVA uit met het nummer van de fase (fase 1 of 2) en voorwaarde (paar of enkel) als de binnen-onderwerp factoren voor elke index in de testfases. De statistische significantie werd vastgesteld op α = 0,05.