İnme sonrası eksiklikleri karakterize etmek için kendi kendine başlatılan sıçan davranışsal verilerinin toplanması

Sıçan modelleriyle davranışsal eğitim ve test, bilişsel süreçlerin araştırılmasından hastalık durumlarına ve daha fazlasına kadar sayısız araştırma alanında önemlidir¹. Tipik olarak, bu eğitim ve test, bire bir oturumlarda tek hayvanlarla gerçekleştirilir, bir araştırmacı hayvanı ev kafesinden manuel olarak çıkarır ve geçici olarak bir tür aparata yerleştirir. Ne yazık ki, bu yaklaşımla ilgili çeşitli zorluklar ve sınırlamalar vardır. Birincisi, davranışsal testler araştırmacılar için çok zaman alabilir ve eğitim gerektiğinde, bu zaman gereksinimi daha da artar. İkincisi, bu yaklaşım, başka bir yerde kurulduğu gibi, elde edilen verileri otomatik olarak etkiler ve hatta potansiyel olarak karıştırır². Bu karışıklıklar, zenginleştirme ile ilgili değişkenler göz önüne alındığında özellikle belirgindir. Spesifik olarak, laboratuvar fareleri geleneksel olarak bir veya iki sıçan³ için yeterince büyük olan küçük kafeslerde barındırılır ve eğer koşu tekerlekleri sağlanmazsa, egzersiz yapmak için anlamlı fırsatlar olmadan bir ömür boyu gidebilirler. Ek olarak, izole edilmiş konut, sıçan⁴ gibi bir sosyal türde önemli bir stres kaynağı olabilir. Refahla ilgili bu dezavantajlardan bazıları muhtemelen sıçan fizyolojisini ^5,6 etkiler, bu da türe özgü davranışsal ifadenin⁴ gelişimini önleyebilir ve insan bağlamlarına uygulandığı şekliyle kemirgen modellerinin kalitesini etkileyebilir.

Araştırmacılar son yıllarda bu sorunlara çeşitli çözümler aradılar. En basit çözüm türü, davranışsal testleri ve eğitimi 7,8,9,10 otomatikleştirmek ve böylece tek bir araştırmacının tek bir hayvana katılma gereksinimini ortadan kaldırmak olmuştur. Ek bir çözüm, hayvanların deney odalarına^11,12 transferini otomatikleştirmek ve insan müdahalesine olan ihtiyacı daha da ortadan kaldırmak olmuştur. Son olarak, hayvanların diğer hayvanlarla birlikte koloni kafesinde barındırılmasına ve keşif ve zenginleştirme için daha fazla alana sahip olmasına izin veren çeşitli kurulumlar araştırılmıştır¹³. Bu avantajlara rağmen, bu tür koloni kurulumları, bireysel olarak farklılaştırılmış davranışsal verileri toplama çabalarını sınırlayabilir veya karmaşıklaştırabilir (yine de bilgisayarla görmeyi kullanma çabalarına bakınız)^14,15. Bireysel davranışsal veriler gerekiyorsa, davranışsal oturumlar için hayvanları koloni kafesinden tanımlamak ve almak da daha zor veya karmaşık olabilir. Şu anda, (zenginleştirilmiş) koloni barınağından bireysel davranışsal veri toplamak için çok az sistem bulunmaktadır 16,17,18.

Bu dezavantajlar, edinilmiş beyin hasarının davranışsal etkileri üzerine yapılan araştırmaları özellikle etkileyebilir. İlk olarak, insanların varlığının ve/veya cinsiyetinin yanı sıra işleme uygulamalarının kemirgen davranışını^{etkilediği açıktır 2,19} ve bu değişkenlerin sıçanların davranışlarını farklı şekilde etkileyebileceği açıktır. felç sonrası. İkincisi, inme sonrası insan davranışsal sonuçları, önerilen rehabilitasyon egzersizleri dozuna gönüllü olarak katılımın azalmasıyla daha da kötüleşebilir²⁰. Şu anda, kemirgen deneyleri bu tür bir bağlamı modellememe eğilimindedir, çünkü fareler davranışsal oturumlara katılmayı veya kaçınmayı seçmekte özgür değildir.

Bu makale, zenginleştirilmiş koloni kafeslemesi çerçevesinde bireysel davranış testlerini kolaylaştırmak için tasarlanmış bir protokol sunmaktadır. Bu yaklaşım sadece mevcut uygulamaların kısıtlamalarını ele almakla kalmaz, aynı zamanda yenilikçi önlemlerin araştırılması için yollar açar. Tek fareli bir turnike (ORT) geliştirilmiştir ve bir koloni kafesine takılabilir, bu da hayvanların davranış odalarına bağımsız olarak girmelerini ve kendi eğitim ve test oturumlarını başlatmalarını sağlar. Sistem uygun fiyatlı; her ORT düşük maliyetle monte edilebilir (bir 3D yazıcıya erişim verilir). Geçmişte, bu sistemin doğrulanması, hayvanların bir deneycinin varlığı olmadan basit bir edimsel kol presi gerçekleştirmek için tutarlı bir şekilde eğitilebileceğini gösteren temel bir edimsel oda kullanılarak gerçekleştiriliyordu¹⁶. Bununla birlikte, bu yapılandırmanın diğer senaryolar için geçerli olup olmadığı sorusu çözülmemiştir. Amaç, bir inme sonrası motor bozuklukla ilgili yetenekli erişim davranışını eğitmek ve ölçmek için daha önce kurulmuş olan ORT kolonisi kafesleme kurulumunun etkinliğini doğrulamaktır. Konfigürasyon, inme araştırmalarında tipik olarak keşfedilmeyen yeni değişkenler oluşturmak için kullanıldı. Bu değişkenler, vasıflı erişim görevi için performans ölçümlerini ve motivasyon ve karar verme ile ilgili olabilecek kendi kendine başlatma ölçümlerini içerir. Ayrıca, 24 saatlik periyodun tamamı boyunca günlük kendi kendine başlamanın sirkadiyen modellerinde inme kaynaklı değişiklikler etkili bir şekilde tespit edildi.