이 연구는 Translational Health Sciences 시험 프로젝트 보조금 기회 (UL1TR000423), 워싱턴 대학 인력 개발 및 장애 센터, 워싱턴 대학 동물 행동 핵심 및 뇌 이미징 코어에서 지원되었습니다. 우리는 Warren Ladiges 박사가 여기에 제시된 원래의 Radial Water Tread 미로 설계 및 프로토콜의 개발 및 보급에서 자신의 역할에 대해 인정하고자합니다. 이 프로젝트에 도움을 준 Toby Cole에게도 감사드립니다.

모든 절차와 동물 취급은 국립 보건원 (National Institutes of Health)과 워싱톤 동물 보호 및 사용위원회 (The University of Washington Animal Care and Use Committee)가 발행 한 동물 관리 지침에 따라 수행되었습니다. 1. 수술 <ol><li> 무의식 때까지 유도 상자에 5 % isoflurane에서 마우스를 마취. 호흡 속도의 감소와 발가락 핀치에 따른 후퇴 반사의 부재로 마취를 확인하십시오. </li><li> 수술을 통해 2-2.5 %의 코 콘을 통해 마취를 유지하십시오. 마우스가 의식을 잃지 않도록 외과 수술 중 호흡률을 모니터링하십시오. </li><li> 마우스를 가열 패드에 놓고 귀마개를 사용하여 정위 장치에 마우스를 놓고 머리가 단단하고 평평한 지 확인하십시오. </li><li> 제모 크림을 사용하여 두피에서 모발을 제거하십시오. 식염수로 두피를 완전히 헹굽니다. </li><li> 교대 요오드와 70 % 에탄올 세척으로 수술 부위를 닦으십시오. </li><li> 행정관두피에서 Lidocaine과 Bupivacaine (1 mg / kg)을 피하 주사 하였다. </li><li> 외과 용 가위로 종아리 중앙선 절개를하고 피부를 수축시켜 두개골을 드러내십시오. </li><li> 5 mm 트라 파인 톱을 사용하여 좌측 frontoparietal cortex 위에 craniotomy를 시행하여 bregma 뒤 2.5 mm와 정중선 2.5 mm의 중심점을 얻습니다. 조심스럽게 뼈의 원을 제거하여 뇌를 노출시킵니다. </li><li> 임팩터 장치를 6 m / s 및 200 ms 드웰 시간으로 설정하십시오. </li><li> 3 mm 볼록 충격 팁이 브레그마 뒤 2.5 mm 및 정중선에서 2.55 mm 떨어진 지점에서 뇌 표면에 살짝 닿을 때까지 임팩터 장치를 배치하십시오. 충격 팁을 후퇴시키고 1 mm (충격 깊이) 낮추십시오. 준비가되면 장치를 발사하여 원하는 효과를냅니다. </li><li> 조직 접착제로 derma에 cemented 멸균 폴리 프로필렌 디스크로 craniotomy을 커버하고, 봉합 절개를 닫힙니다. </li><li> 마취에서 마우스를 제거하고 Bupr의 IP 주입(0.5 mg / kg). </li><li> 마우스를 열 패드로 따뜻하게하여 깨끗한 케이지에서 회복시킵니다. 마우스는 다음 24 시간 동안 통증이나 고통의 징후를 모니터링해야합니다. 참고 : 위장 대조군은 1.8-1.9 단계가 생략 된 위와 동일한 치료를 받아야합니다. </li></ol> 2. 방사형 워터 트레드 미로 건설 <ol><li> 1-1 / 2 인치 ABS DWV SPG x SJ 트랩 어댑터를 수용 할 수있을만큼 큰 32 개의 출구 아울렛 구멍을 32 인치 직경 아연 도금 강철 통의 둘레에 등 간격으로 배치하십시오. 이 배출구 구멍을 욕조 바닥에서 대략 2-1 / 4 인치 가운데에 놓습니다. </li><li> 각 출구 구멍에 1-1 / 2 인치 ABS DWV SPG x SJ 트랩 어댑터를 끼 우고 포함 된 링 너트로 고정하십시오. </li><li> 고무 마개를 사용하면 9 개의 캡 중 8 개를 장치 외부에서 배출 할 수 있습니다. 마지막으로 끝나지 않은 출구가 탈출 경로 역할을합니다. 어떤 탈출구가 탈출구로 지정되었는지는 중요하지 않습니다. </li><li> 90 ° ABS 부착엘보우를 나머지 출구의 바깥 쪽 끝에 붙이십시오. 90 ° 벤드는 시험 대상이 미로 내부에서 올바른 탈출 경로를 시각적으로 결정하는 것을 방지합니다. </li><li> 위생 처리가 가능한 약 30cm x 15cm x 15cm 크기의 불투명 한 상자에서 이스케이프 상자를 만듭니다. 90 ° ABS 엘보우를 수용 할 수있을만큼 큰 바닥 바로 위의 상자 측면에 구멍을 뚫습니다. </li><li> 탈출 박스를 90 ° ABS 엘보의 종단에 부착하십시오. </li><li> 바닥 표면 위의 이스케이프 상자 (1 인치 미만)를 약간 올립니다. 이렇게하면 전기 가열 패드 또는 기타 가열 원을위한 충분한 공간을 이스케이프 상자 아래에 둘 수 있습니다. </li><li> 최소한 5 가지의 독특한 시각적 단서를 인쇄하고 라미네이트하십시오. 장치 내부에서 쉽게 식별 할 수있는 단순하고 고 대비 인 이미지를 사용하십시오. 흑백 클립 아트 모양 (삼각형, 사각형, 원형)을 사용하는 것이 좋습니다. </li><li> 자석을 사용하여 시각적 단서를기구. 단서는 장치의 둘레를 중심으로 대략 동일한 거리만큼 떨어져야합니다. </li></ol> 3. 레이디 얼 워터 트레드 미로 프로토콜 참고 : 물 미로 테스트는 수술 부위가 치유 된 후에 만 ​​시작해야합니다 (수술 후 약 1 주일). <ol><li> 테스트 준비. <ol><li> 시험 시작 전 최소 30 분 동안 마우스를 시험 실에 익숙하게하십시오. </li><li> 70 % 에탄올 스프레이를 사용하여 장치를 살균하십시오. </li><li> 약 1 인치 (12-14 ° C)의 차가운 물로 장치를 채 웁니다. </li><li> 전기 가열 패드 또는 기타 열원을 탈출구 상자 바로 밑에 놓습니다. 테스트 기간 동안 도망 상자를 어둡고 따뜻하게 유지하십시오. </li><li> 장치 위에 밝은 광원을 배치하십시오. 참고 : 장치 자체에서 동물을 조사 할 때 볼 수있는 램프를 사용하는 경우 램프가 동일한 위치에 놓 이도록주의하십시오매일 육성. 램프 자체는 마우스가 이스케이프 상자를 찾는 데 사용하는 또 다른 시각적 단서를 나타낼 수 있으며 매일 마우스를 대폭 이동하면 결과가 복잡해질 수 있습니다. </li></ol></li><li> 테스트 프로토콜 <ol><li> 마우스를 케이지에서 부드럽게 꼬리 부분을 제거하고 장치의 중앙에 놓습니다. </li><li> 동물이 장비에 들어가 자마자 타이밍을 시작하십시오. </li><li> 동물이 올바른 출구를 발견하고 이스케이프 상자를 찾거나 입력했으면 타이밍을 멈추고 정확한 경로를 찾는 데 필요한 초 수를 기록하십시오. </li><li> 동물이 종결 구멍에 오르려고 시도하고 10 초 후에 자연스럽게 미로를 다시 입력하지 않으면 동물을 손으로 미로의 중심으로 다시 유도하십시오. </li><li> 동물이 3 분 (180 초) 내에 탈출구 상자로의 올바른 경로를 찾지 못하면 재판을 실패로 점수를 매기고 180 초로 기록하십시오. 동물을 올바른 경로로 조심스럽게 인도하십시오. </li><li> 허용마우스를 탈출 상자에 넣고 1 분 동안 시험 삼아 휴식을 취하십시오. </li><li> 1 분 휴식이 완료되면 탈출 상자에서 동물을 제거하고 홈 케이지로 돌아갑니다. </li><li> 철저히 탈출 상자를 위생 처리하고 마우스가 후각 신호를 사용하여 올바른 탈출 경로를 찾지 못하도록 70 % 에탄올 스프레이로 배출합니다. 이 단계는 몇 초가 걸리지 않아야합니다. </li><li> 다음 재판을 위해 마우스를 미로로 돌립니다. </li><li> 마우스가 총 3 회의 시도를 완료하고 탈출구 상자에 3 번 위치하거나 유도 될 때까지 단계 3.2.1-3.2.9를 반복하십시오. </li><li> 마지막 1 분 휴식 후 마우스를 홈 케이지로 가져갑니다. </li><li> 테스트 과정에서 온도가 일정하게 유지되도록 동물의 배수관을 배수하고 교체하십시오. </li><li> 테스트 할 각 마우스에 대해 3.2.1-3.2.12 단계를 반복하십시오. </li><li> 다음날, 준비 단계 3.2.1-3.2.5를 반복하십시오. 시각적 단서가 남아 있도록 특별한주의를 기울이십시오.테스트 일 사이의 일관된 위치에. </li><li> 위의 매일 테스트 프로토콜을 사용하여 동물을 하루 4 일 동안 3 번 (훈련 기간) 테스트하고, 5 일째의 메모리 보존을위한 마지막 3 가지 시도 테스트를 사용하여 동물을 테스트하십시오. 여섯 번째 세 가지 시험 (장기 기억 유지)은 일 12 일에 주어질 수 있습니다. </li><li> 5 일에서 12 일 사이에 테스트를 수행하지 마십시오. </li></ol></li><li> 분석 <ol><li> 마우스가 2 일 동안 180 초 이내에 미로를 완료하지 못하면 ( 즉, 총 6 번의 시도가 모두 180 초로 기록됨), 마우스가 테스트 조건에 의해 동기 부여가 불충분하다고 간주하고 분석에서 제거하십시오. </li><li> 해당 일에 대한 3 회의 일일 시험을 평균하여 시험 날짜별로 각 과목에 대한 미로를 완료하는 평균 대기 시간을 계산합니다. </li><li> 다섯 번째 날 테스트와 장기간 메모리 테스트 날짜에 그룹을 비교하기 위해 표준 t- 테스트를 사용하여 메모리 보존의 그룹 차이를 얻습니다. m두 그룹보다 더 많은 양을 비교하고 있다면, 얻은 중요성에 대해 후속 조치를 취하는 적절한 사후 분석 (예 : Tukey &#39;s test)이 뒤따른 일원 분산 분석을 사용해야합니다. </li><li> 반복 된 분산 분석을 통해 수집 기간 (1-4 일)에 그룹 차이를 얻습니다. </li></ol></li></ol>

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여기에 제시된 RWT 미로 프로토콜은 CCI 유도 TBI 마우스와 가짜 컨트롤을 성공적으로 구별하며, MWM 및 Barnes 원형 미로의 대안으로 실현 가능한 마우스 중심의 솔루션입니다. 여기에보고 된 결과는 TBI 마우스 모델에서 RWT 미로만을 사용하는 것으로 나타 났지만,이 장치는 MWM을 사용하여 만든 스트레스 유발 불응 법으로 인한 스트레스 유발 불 준수가 비 효과적 인 노화 및 형질 전환 모델에서 성공적...

메모리 손상은 외상성 뇌 손상 (TBI) 1, 2 다음 환자에 의해보고 된 가장 흔한 증상 중입니다. 그러므로 TBI의 동물 모델에서의 유사한 기억 상실의 정확한 확인과 평가는이 상태와 그 관리에 대한 우리의 이해에 필수적입니다. 여기서는 Radial Water Tread (RWT) 미로를 사용하여 TBI의 마우스 모델에서 공간 메모리를 테스트하기위한 프로토콜을 제시합니다. 이 장치는 이전에 통제 된 피질 충격 (CCI) 유발 TBI 3 의 마우스 모델에서인지 적 결손을 평가하는 것으로 나타 났으며, 쥐가 검증 한 수영 기반의인지 검사 대안이 될 수 있습니다. 트랜스 제닉 마우스 모델의 다양성과 유용성이 증대됨에 따라 과학 연구 4 에서 쥐를 이용한 마우스 사용이 최근 증가했다. 이러한 변화에도 불구하고 연구자들은 행동 주의적원래 설계되고 쥐 사용을 위해 검증 된인지 작업. 현재 마우스의인지 기능을 평가하기 위해 사용되는 가장 일반적인 시험은 모리스 물 미로 (MWM) 및 반스 원형 미로는, 구체적으로는 래트 5,도 6에서 발견 본능적 동작을 활용할 수 있도록 설계되었다. 이 두 종 4 사이에 존재하는 유전 neuroethological,인지의 차이를 고려하면, 놀랍지 생쥐 이러한 작업 7, 8에 지속적으로 업종 지수 상승률. 시험 능력의 종에 따른 차이는 특히 MWM과 같은 수영 기반인지 시험에 관한 것이다. 쥐와 쥐 모두 수영에 능숙한 반면, 연구자들은 수영에 기반한인지 능력이 9 , 10 , </11 , 12 , 13 . 야생형 동물에서도 쥐가 일반적으로 쥐보다 우월합니다 7 , 8 . 이것은 공간 기억의 종별 차이로 해석 될 수 있지만, 마른 육지 미로를 사용한 유사한 후속 테스트는인지 성능에 종에 따른 차이가 없음을 보여주었습니다 8 . 수영 능력이나 검색 전략의 종에 따른 차이를 포함하여인지와 무관 한 여러 요인이이 발견을 설명 할 수 있습니다. 실제로, MWM 마우스 특정 검색 전략의 요인 분석은 비인 지적 요소 (특히, thigomotaxis과 수동성이 [즉, 부동]) 공간 학습 (14)보다 MWM 성능이 더 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다. 여기에서 우리는 다음을 활용하기 위해 고안된인지 테스트의 사용을 보여줍니다.CCI 유도 된 TBI의 마우스 모델에서 공간 기억 장애를 측정하기 위해 생쥐의 진통 작용 및 수영을 필요로하지 않는 실험. RWT 미로 (도 1 A-B)를 MWM 반스 원형 미로 새로운 하이브리드로 이루어진 것으로되지만, 구체적으로 마우스 (15, 16)에 본능적 thigmotactic 동작을 이용할 수 있도록 설계되었다. 장치는 9 개의 균등하게 이격 된 출구 구멍이 뚫려있는 32 인치 직경의 아연 도금 강철 욕조로 구성됩니다. 구멍은 욕조의 바닥에서 2 ~ 1cm 중심에 있으며 일반적으로 사용 가능한 1-1 / 2 인치 ABS DWV SPG x SJ 트랩 어댑터에 맞게 크기가 지정됩니다. 8 개의 출입구는 바깥 쪽에서 뚜껑을 덮어 고무 마개로 1 인치 깊이까지 눈을 멀게합니다. 아홉 번째는 90 ° 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌 (ABS) 엘보우로 불투명 한 플라스틱 상자에 연결되어 있으며 테스트 후 마우스를 쉽게 제거 할 수 있습니다. 과정 동안짧은 획득 기간 동안, 마우스는이 이스케이프 상자를 찾기 위해 미로를 감싸는 독특한 시각적 신호를 사용하도록 훈련되었습니다. 시험하는 동안, 미로는 충분히 차가워지는 물 (12-14 ° C)으로 채워지 며, 탈출을 촉진 할만큼 충분히 혐오감을 나타내지 만, 마우스가 수영 할만큼 충분히 깊지는 않습니다. RWT 미로는 MWM에 대한 저비용, 낮은 유지 보수 대안이며, TBI 3의 노화 및 형질 전환 생쥐 15 , 17 , 18 , 19 및 CCI 유도 마우스 모델에서 성공적으로 사용되었습니다. 여기에 설명 된 프로토콜은 사전 손상 교육을 필요로하지 않는 공간 기억 장애 측정을위한 간단하고 효과적인 방법을 나타내며 연구 실험실의 특정 요구에 맞게 쉽게 수정할 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="937">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:304px;">35 Gal. Hot Dipped Steel Round Tub</td>
			<td style="width:123px;">Home Depot</td>
			<td style="width:344px;">&#160;Internet #206638142</td>
			<td style="width:167px;">Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-1/2 in. ABS DWV SPG x SJ Trap Adapter</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100344703, Store SKU #188956</td>
			<td>Needed: 9</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-3/4 in. x 1-7/16 in. Black Rubber Stopper</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100114974 Store SKU #755844</td>
			<td>Needed: 8</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-1/2 in. ABS DWV 90 Degree Hub x Hub Elbow</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100346663 Store SKU #188603</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:304px;">HDX 
			10 Gal. Storage Tote</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #202523587 Store SKU #258804 Store SO SKU #258804</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Impact One Stereotaxic Impactor for CCI</td>
			<td>Leica Biosystems&#160;</td>
			<td>39463920</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vernier Stereotaxic w/ Manual Fine Drive Stereotaxic Instrument for Small Animals</td>
			<td>Leica Biosystems&#160;</td>
			<td>39463001</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing spatial memory impairment in a mouse model of traumatic brain injury using a radial water tread maze

최근 과학 연구에서 마우스 모델을 사용하는 증가에도 불구하고 연구원들은 원래 의도적으로 설계된 쥐 사용을 위해 검증 된인지 작업을 계속 사용합니다. 공간 기억의 방사형 워터 트레드 (RWT) 미로 테스트 (마우스를 위해 특별히 설계되었으며 수영을 필요로하지 않음)는 이전에 피질 충격 유발 TBI 마우스와 가짜 컨트롤을 성공적으로 구별하는 것으로 나타났습니다. 여기,이 작업을위한 상세한 프로토콜이 제시됩니다. RWT 미로는 쥐가 자연적으로 쥐를 잡아 당겨서 장치의 측면을 포옹하는 것을 방지하기위한 자연스러운 경향을 이용합니다 (thigmotaxis). 미로의 벽에는 장치의 바닥 위에 9 개의 탈출구가 있으며, 마우스는 시각적 신호를 사용하여 미로 밖으로 이어지는 탈출 구멍을 찾도록 훈련됩니다. 미로는 차가운 물로 채워져 도망 치기에 충분하지만 쥐가 수영을 할만큼 충분히 깊지는 않습니다. 획득 기간은 네 번의 교육 만 필요합니다.5 일간의 기억력 검사와 12 일째의 장기간 기억력 검사를 실시했다. 여기에보고 된 결과는 RWT 미로가 쥐가 검증 한 수영 기반인지 검사의 대안으로 공간적 평가 TBI 마우스 모델의 기억력 결핍.

RWT 미로 ( 그림 1 )는 통제 된 피질 충격 유발 TBI 또는 가짜 수술 중 하나를 받기 위해 무작위로 할당 된 생쥐의 상해 의존 공간 기억 장애를 조사하기 위해 사용되었습니다. 상해는 3 mm 볼록한 팁과 6 m / s 타격 속도, 1 mm 관통 깊이 및 200 ms 접촉 시간과 같은 손상 매개 변수를 사용하여 솔레노이드 구동 피질 충격을 사용하여 생성되었습니다. 쥐는 수술...

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Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

여기서 우리는 수영을 필요로하지 않는 마우스 특유의인지 검사 프로토콜을 제시합니다. 이 테스트는 통제 된 피질 충격 유발 외상성 뇌 손상 마우스와 가짜 컨트롤을 성공적으로 구별하는 데 사용할 수 있습니다.

방사형 워터 트레드 미로를 이용한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 공간 기억 장애의 평가

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

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Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

7.0K 조회수.  University of Washington.  여기서 우리는 수영을 필요로하지 않는 마우스 특유의인지 검사 프로토콜을 제시합니다. 이 테스트는 통제 된 피질 충격 유발 외상성 뇌 손상 마우스와 가짜 컨트롤을 성공적으로 구별하는 데 사용할 수 있습니다. 

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Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to the mouse becoming increasingly important. But researchers found that some strains of mutant mice were prone to problems like passively floating or diving when they were tested in the Morris water maze11. This was unsurprising considering their natural habitat; rats swim naturally (classically, the "sewer rat"), whereas mice evolved in the dry areas of central Asia.
To overcome these problems, it was considered whether shallow water would be a sufficient stimulus to provide escape motivation for mice. This would also avoid the problems of drying the small creatures with a towel and then putting them in a heated recovery chamber to avoid hypothermia, which is a much more serious problem than with rats; the large ratio of surface area to volume of a mouse makes it particularly vulnerable to rapid heat loss.
Another consideration was whether a more natural escape strategy could be used, to facilitate learning. Since animals that fall into water and swim away from the safety of the shore are unlikely to pass on their genes, animals have evolved a natural tendency to swim to the edge of a body of water. The Morris water maze, however, requires them to swim to a hidden platform towards the center of the maze - exactly opposite to their evolved behavior. Therefore the paddling maze should incorporate escape to the edge of the apparatus. This feature, coupled with the use of relatively non-aversive shallow water, embodies the "Refinement" aspect of the "3 Rs" of Russell and Burch8.
Various types of maze design were tried; the common feature was that the water was always shallow (2 cm deep) and escape was via a tube piercing the transparent wall of the apparatus. Other tubes ("false exits") were also placed around the walls but these were blocked off. From the inside of the maze all false exits and the single true exit looked the same. Currently a dodecagonal (12-sided) maze is in use in Oxford, with 12 true/false exits set in the corners. In a recent development a transparent paddling Y-maze has been tested successfully.

Shallow Water Paddling Variants of Water Maze Tests in Mice

Mice can swim, but many strains appear to find this activity stressful. To overcome this problem mazes have been devised where escape from shallow water is used to motivate behaviour. These have been demonstrated to support learning at least as good as the traditional and widely used Morris water maze.

마우스의 물 미로 시험의 얕은 물 (패들링) 변종

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to ...

연구

행동분석학

Use of an Eight-arm Radial Water Maze to Assess Working and Reference Memory Following Neonatal Brain Injury

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food deprivation, and may introduce scent cue confounds. The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs. Specifically, subjects are required to avoid the arms previously used for escape during each testing day (working memory) as well as avoid the fixed arms, which never contain escape platforms (reference memory). Re-entries into arms that have already been used for escape during a testing session (and thus the escape platform has been removed) and re-entries into reference memory arms are indicative of working memory deficits. Alternatively, first entries into reference memory arms are indicative of reference memory deficits. We used this maze to compare performance of rats with neonatal brain injury and sham controls following induction of hypoxia-ischemia and show significant deficits in both working and reference memory after eleven days of testing. This protocol could be easily modified to examine many other models of learning impairment.

The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs.

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

더블 H 미로 : 설치류의 강력한 행동 학습에 대한 테스트 및 메모리

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

모리스 물 미로 테스트 : 마우스 스트레인 및 테스트 환경을위한 최적화

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, few studies have investigated the long-term effects of injury in rodent models of TBI. Shown here are behavioral measures that are well-established in TBI research for times early after injury, such as two weeks, until two months. Some of these methods have previously been used at later times after injury, up to one year, but by very few laboratories. The methods demonstrated here are a short neurological assessment to test reflexes, a Beam-Balance to test balance, a Beam-Walk to test balance and motor coordination, and a working memory version of the Morris water maze that can be sensitive to deficits in reference memory. Male rats were handled and pre-trained to neurological, balance, and motor coordination tests prior to receiving parasagittal fluid percussion injury (FPI) or sham injury. Rats can be tested on the short neurological assessment (neuroscore), the beam-balance, and the Beam-Walk multiple times, while testing on the water maze can only be done once. This difference is because rats can remember the task, thus confounding the results if repeated testing is attempted in the same animal. When testing from one to three days after injury, significant differences are detected in all three non-cognitive tasks. However, differences in the Beam-Walk task were not detectable at later time points (after 3 months). Deficits were detected at 3 months in the Beam-Balance and at 6 months in the neuroscore. Deficits in working memory were detected out to 12 months after injury, and a deficit in a reference memory first appeared at 12 months. Thus, standard behavioral tests can be useful measures of persistent behavioral deficits after FPI.

The goal of the behavioral tests presented here is to detect functional deficits in rats after traumatic brain injury. Four specific tests are presented that detect deficits in behaviors to reflect the damage to specific brain areas at times extending to one year after injury.

외상 성 뇌 손상 후 쥐에서 행동 적자를 감지

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory alterations of the spinal cord. In this article, our goal was to use both Laser Doppler imaging and monitoring to analyze the change of BF after spinal cord injury. Both the laser Doppler image scanner and the probe/monitor were being employed to obtain each readout. The data of LDPI provided a local distribution of BF, which gave an overview of perfusion around the injury site and made it accessible for comparative analysis of BF among different locations. By intensely measuring the probing area over a period of time, a combined probe was used to simultaneously measure the BF and oxygen saturation of the spinal cord, showing overall spinal cord perfusion and oxygen supply. LDF itself has a few limitations, such as relative flux, sensitivity to movement, and biological zero signal. However, the technology has been applied in clinical and experimental study due to its simple setup and rapid measurement of BF.

Here we present a combination of laser Doppler perfusion imaging (LDPI) and laser Doppler perfusion monitoring (LDPM) to measure spinal cord local blood flows and oxygen saturation (SO2), as well as a standardized procedure for introducing spinal cord trauma on rat.

레이저 도플러 이미징 및 모니터링을 사용 하 여 쥐에서 척수 미세 분석 하

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often stereotyped actions elicited in response to innately aversive sensory stimuli, but their success requires enough flexibility for adapting to different spatial environments, which can change rapidly. Here, we describe a behavioral assay to evaluate the influence of learned spatial knowledge on defensive behaviors in mice. We have adapted the widely used Barnes maze spatial memory assay to investigate how mice navigate to a shelter during escape responses to innately aversive sensory stimuli in a novel environment, and how they adapt to acute changes in the environment. This new assay is an ethological paradigm that does not require training and exploits the natural exploration patterns and navigation strategies in mice. We propose that the set of protocols described here are a powerful means of studying goal-directed behaviors and stimulus-triggered navigation, which should be of interest to both the fields of instinctive behaviors and spatial memory.

This protocol describes a behavioral assay, based on the Barnes maze test, to study how instinctive defensive actions are modified by the knowledge of spatial environment.

생쥐의 본능적 인 방어 하는 동안 공간 메모리의 역할을 조사에 대 한 행동 분석 결과

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

스트레스 강화 된 두려움 학습, 외상 후 스트레스 장애의 강력한 설치류 모델

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.

소설 개체 인식 및 행동 예산에 쥐에 테스트 개체 위치

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

Analysis of Learning and Memory Ability in an Alzheimer's Disease Mouse Model using the Morris Water Maze

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific research to assess the learning and memory of animals. Due to the extensive use of the MWM test, visual experimental protocols are essential for researchers. This manuscript uses the latest studies to introduce the protocol of the MWM test. Alzheimer&#8217; Disease (AD) is characterized by a progressive loss of memory and cognitive function. An alternative and complementary treatment used for AD is Manual Acupuncture (MA). To assess the learning and memory ability of AD model mice, the MWM test was conducted. The visible platform trial, hidden platform trial, probe trial, and reversal trial of MWM were used to evaluate spatial learning and memory ability. In the visible platform trial, the swimming speed and escape latency of mice in different groups was not significantly different. In the hidden platform and reversal trials, the AD group showed a long escape latency. The escape latency decreased significantly after the MA treatment. Low platform crossover number and the proportion of time in the SW quadrant in the probe trial increased after the MA treatment (p &#60; 0.05 or p &#60; 0.01). The results of the MWM tests suggest that MA can effectively improve the spatial learning and memory abilities of AD model mice. Rigorous experimental operations provided assurance of the reliability of the results.

Herein, a protocol to conduct the Morris water maze tests to evaluate the ability of learning and memory of Alzheimer&#8217;s Disease model mice and to assess the effect of manual acupuncture for treating them is described.

모리스 워터 미로를 이용한 알츠하이머 병 마우스 모델의 학습 및 기억 능력 분석

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific ...