Die Nutzung der Open Field Maze auf Bewegungsapparat und Angst-ähnliches Verhalten bei Mäusen messen

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

The Open Field Maze (OFM) was initially developed in 1934 as a test to measure emotionality in rodents¹. It has attained the status of being one of the most widely used measures of behavior in animal psychology². It provides an easy and fairly rapid assessment of well-defined behaviors requiring no training to the test subject and little to no specialized training for the human administering the test. These attributes have led to wide-spread use of the open field maze in research extended to other animal species such as calves, pigs, rabbits, primates, honeybees and lobsters³. Part of its popularity arises from the fact that the psychological and physiological concepts underlying the tests are generally straight-forward and well understood. For example, it has been postulated that evolutionary forces have selected for a common response in animals such that most species display anxiety-mediated fear or flight responses to specific stimuli. Rodents for example, show distinct aversions to large, brightly lit, open and unknown environments⁴. We can assume they have been phylogenetically conditioned to see these types of environments as dangerous. All of these features are incorporated in the open field maze and form the basis of its use in behavioral paradigm testing.

An open field maze consists of a wall-enclosed area that is of sufficient height to prevent the subject from escaping. Typical maze shapes are circular or square with an area large enough, based on the size of the subject tested, to elicit a feeling of openness in the center of the maze. A number of variables can be scored in the open field maze with most parameters involving differing types of motor activity². Ambulation is the most common behavior studied but others such as latency or rearing can also be measured. Most often, rodent behavior is analyzed in a bare maze. However, the addition of objects, either one or many to the maze floor, adds the ability to see how the subject interacts with novel additional stimuli². Relevant parameters when objects are presented are typically the number of approaches to an object or in some cases, preference or aversion for one object over another.

Many behavioral tests of anxiety are based on the subject animal’s body activity and locomotion⁵. Interpreting behavioral tests for emotionality while separating non-emotional confounding factors, such as motor activity, has been the subject of intense debate^6,7. As the OFM was originally described, two measures of emotionality can be deduced, locomotor activity and fecal boli deposits or defecation¹. However, these two measures have been shown in some studies to be unrelated supporting the conclusion that emotionality in rodents is multidimensional⁵. Regardless, discrepancies in the literature regarding these measures and emotionality or anxiety in mouse models may be attributed to differences in analysis criteria or differences in testing procedures. Studies have conclusively linked results from OFM analysis with other measures of anxiety when comparing mouse models⁸.

HINWEIS: Alle Verfahren hier durchgeführt wurden eingereicht und von IACUC (Office of Research Compliance) zugelassen und wurden nach NIH-Richtlinien durchgeführt. Mäuse in der Verhaltenstests Paradigma waren naiv und nicht für andere Tests verwendet. Die C57BL / 6-Wildtyp und Knock Out Mäusen in diesem Protokoll verwendet wurden bereits ⁹ beschrieben wurden und die hier vorgestellten Daten sind von diesem Manuskript.

1. Vorbereitung der Testraum und Open Field Apparat

1. Verwenden Sie eine Mehrfacheinheit offenen Feld Labyrinth (OFM) aus vier Kammern Aktivität wurde für diese Analyse (Abbildung 1) verwendet. Jede Kammer gemessen 50 cm (Länge) x 50 cm (Breite) x 38 cm (Höhe) und wurde aus weißen hoher Dichte und nicht-porösen Kunststoff.
2. Textur der Böden des Labyrinths für Traktion beim Gehen während Labyrinth Wände waren glatt. Maze Quadranten waren völlig leer für den Zweck dieser Prüfung. Unter Berücksichtigung der Rest dieses Protocol, wird eine einzelne Quadrant der oben beschriebenen Labyrinth verwendet werden, die OFM demonstrieren.
3. Wischen Sie die Kammer mit einem 95% Ethanol vor der Verwendung und vor der anschließenden Tests keine Hinweise Duft durch den vorherigen Thema Maus nach links entfernen.
4. Lassen Sie das Ethanol vollständig verdampfen vor dem Testen Mäusen. Dies kann 5-10 Minuten zwischen den einzelnen Test-Session statt.
5. Für diese Analyse mit dem SMART Video-Tracking-Software von Panlab / Harvard Apparatus zu erfassen und Mausbewegung zu bewerten.
   HINWEIS: Jede kommerzielle Video Tracking-Kamera und Software verwendet, um die Testperson zu verfolgen und zu bewerten ergibt sich aus der offenen Feld Labyrinth werden. Es ist sehr wichtig, dass der Anwender zu verstehen, wie die Kalibrierung und führen Sie das für jede einzelne Analyse-Software. Unabhängig von der Videokamera und Tracking-Software verwendet wird, werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn die Kamera und die Software sind nach Angaben des Herstellers geeicht.
6. Führen Sie den Test ina Standard beleuchteten Raum in der Lage ist, die das Labyrinth Gerät und den Computer erforderlich ist, um die Software auszuführen. Hängen Sie die Videokamera über dem Labyrinth entweder durch Befestigung an der Decke oder mit einem beliebigen erhöhten Unterstützungssystem, das das Objektiv der Kamera, um das gesamte Labyrinth Bereich (Abbildung 2) sehen können.
7. Wie das menschliche Administrator des Tests ist, lesen Sie genügend Platz im Zimmer haben, um sein von den Testpersonen im Labyrinth völlig unbeobachtbar, um nicht das Verhalten der Mäuse beeinflussen.

2. Vorbereiten der Software, um Aktivität zu messen

1. Öffnen Sie die Video-Tracking-Software.
2. Sobald die Software geöffnet ist, bewegen Sie den Cursor auf die Option "Single-Motivverfolgung" auf der Registerkarte "Data Acquisition" und Klick, um diese Option zu öffnen befindet.
3. Wählen Sie die Option "Static Hintergrund" am unteren Rand des Bildschirms.
4. Nach der Auswahl "Static Hintergrund" ist entschiedenn, ist es notwendig, die Software zu benutzen, um ein Bild des Labyrinths vor der Zugabe der Testpersonen nehmen. Um dies zu tun, bewegen Sie den Cursor auf "Foto" -Button am unteren Rand des Bildschirms und Klick entfernt.
   HINWEIS: Die Software wird ein Bild von dem Szenario ohne die Testperson, die aus dem bei der Tracking-Prozess genommen Bild subtrahiert werden zu nehmen. Dies führt nur die Bewegung des Subjekts von der Software analysiert.
5. Bestätigen Sie, dass das Hintergrundbild oben genommen vollständig von der Tracking-Software entfernt werden, indem Sie den Cursor auf die Schaltfläche "Test" am unteren Rand des Bildschirms befindet, und klicken Sie einmal. Eine solide weißen Feld wird angezeigt, wenn das Hintergrundbild komplett aus dem Tracking-Bild entfernt werden. Wenn Lichtverhältnisse ändern oder das Labyrinth versehentlich bewegt wird, werden Sie schwarze "Schatten" in diesem Bereich zu sehen was die beiden Bilder nicht perfekt überein. Um dieser Situation abzuhelfen, wiederholen Sie einfach steS. 2.4.
6. Nach der Bestätigung, Hintergrundeinstellungen, verwenden Sie die Option Zeitplan, um den Weg Zeit wird während der Aufnahme gesteuert konfigurieren. Dazu bewegen Sie den Cursor auf das Register "Konfiguration" und klicken Sie einmal auf die "Timings" Überschrift. Verwenden Sie den neu geöffneten Fenster auf experimentelle Parameter eingeben.
7. Aus diesem Protokoll, wählte die "programmierte Zeit" Option als 10 Minuten Tracking Zeitraum. Stellen Sie die "Latenzzeit", um 5 Sekunden, um dem Benutzer Zeit zu ermöglichen, um die Maus in die Mitte des Irrgartens zu platzieren und weg vor dem Beginn der Verfolgung. Geben Sie die "Aufnahmezeit" von 10 Minuten für die Dauer des Tests. Stellen Sie die "Stop-Steuerung" auf "Beim programmierten Zeit (10 min) ist vorbei", die automatisch ausgeschaltet, wird die Kamera und die Tracking-Funktion der Software.
8. Bewegen Sie den Cursor auf die Schaltfläche "Schließen", wenn alle Zeiten festgelegt wurden, um das Fenster zu schließen. Sie sind nun bereit, um den Test zu startening Verfahren.

3. Verwaltung der Open Field Test

ANMERKUNG: Das Softwarepaket in diesem Protokoll verwendet ermöglicht die Verfolgung von bis zu 16 einzelnen Mäusen zu einem Zeitpunkt. Zur Erleichterung der Fertigstellung und wie oben erwähnt, ist die hier diskutierten Protokoll für eine einzelne Maus mit einem einzigen Quadranten des OFM. Für die verwendeten Geräte für dieses Protokoll, könnte ein Maximum von 4 einzelnen Mäusen mit jedem Quadranten des Labyrinths verfolgt werden. Bei Verwendung einer Multi-Gehäuse Labyrinth, nachdem Sie das erste Thema der Maus in seiner definierten Quadranten, legen Sie die restlichen Mäuse in ihre jeweiligen Labyrinth Quadranten für die Verfolgung Analyse. Für die Zwecke dieses Protokolls wird weitere Anweisung auf einen einzigen Quadranten des Labyrinths ist.

1. Bringen Sie die Mäuse in ihre Käfige aus ihren Käfigen Raum in den Testraum. Den Mäusen an den Eingriffsraum für mindestens 30 Minuten vor Beginn des Tests zu akklimatisieren.
2. Entfernen eines einzelnen mOuse aus dem Käfig durch leichtes Greifen mit dem Schwanz und platzieren Sie den Mauszeiger in die Mitte des offenen Feld Labyrinth, während gleichzeitig die Aktivierung der SMART-Software durch einfaches Klicken auf die Schaltfläche Start Tracking Mausbewegung zu beginnen. Es ist normal, dass die Maus, um sofort an die Peripherie Wände des Labyrinths und der Zeitpunkt der Freigabe zu bewegen und Tracking Eroberung der Maus sollten übereinstimmen, um diese Bewegung aufzunehmen.
3. Lassen Sie freien und ununterbrochenen Bewegung des Motivs Maus während des jeweiligen Quadranten des Labyrinths für einen einzelnen Zeitraum von 10 Minuten während dieser Zeit wird der Tracking-Software-Bewegung aufzeichnen (Abbildung 3).
4. Am Ende des Testzeitraums, nehmen Sie den Betreff Maus sanft, sie aus dem Labyrinth zu entfernen und sie wieder in ihre Heimat Käfig.
5. Vor der Reinigung des Labyrinths, visuell zählen die fäkale Boli in das Labyrinth vorhanden Pellets und manuell erfassen die Zahlen für die weitere Analyse.
6. Entfernen Sie alle fäkalen Pellets und wischen Sie alle Spots des Wasserlassens. Sprühen Sie den Boden und die Wände des Labyrinths Quadranten mit 95% Ethanol und wischen Sie mit einem sauberen Papiertuch. Lassen Sie die Ethanollösung vollständig trocknen, bevor die Prüfung andere Mäuse.
7. Wiederholen Sie den Vorgang mit dem nächsten Maus.

4. Messung und Analyse von Verhalten bei Testverfahren

HINWEIS: Bei der Messung werden drei Aspekte der offenen Feldverhalten ohne weiteres mit diesem Protokoll (siehe Diskussion) gekennzeichnet. Eine kurze Anleitung, wie man diese Messungen in der Video-Tracking-Software zugreifen folgt.

1. Wählen Sie im Hauptbildschirm des SMART-Software, bewegen Sie den Cursor auf die "Zones" Menü und Klick "Definition", um die Zonen-Editor zu öffnen.
2. Folgen Sie den detaillierten Anweisungen in der SMART-Software Anwenderhandbuch nicht festlegen Zonen oder Gitter auf den Tracking-Wege zu überlagern. Hier wurde die Software verwendet, um eine 5 x 5 Raster von 10 cm Quadrate für den Boden des das Labyrinth (define 4). Achten Sie darauf, die Zonendatei erstellt vor dem Schließen der Zonen-Editor speichern.
3. Wählen Sie im Hauptbildschirm des SMART-Software, bewegen Sie den Cursor auf die Registerkarte "Analysis" und Einzel klicken, um die Datenanalyse-Fenster zu öffnen.
4. Bewegen Sie den Cursor auf die Registerkarte "Datei" und öffnen Sie die Zone-Datei oben erstellt.
5. Bewegen Sie den Cursor auf das Register "Konfiguration" und öffnen Sie die Option "Track-Analyse". Das Fenster "Fach-Analyse-Konfiguration" zu öffnen.
   1. Bewegen Sie den Cursor auf die Registerkarte "Standard" und bewegen Sie den Parameter "Wegstrecke" aus der Liste Verfügbare Parameter Box (linke Seite), um die Parameter enthalten Feld (rechte Seite).
   2. Bewegen Sie den Cursor auf die Registerkarte "Zonen Übergänge" und stellen Sie die erforderlichen Parameter für die Parameter enthalten Box wie oben.
   3. Stellen Sie sicher, die "Full Track" Box wird am unteren Rand des Fensters überprüft.
   4. Mohabe den Cursor auf die Schaltfläche OK, und schließen Sie das Fach-Analyse Konfigurationsfenster.
      HINWEIS: Je nach der Analyse die Sie ausführen möchten, können viele andere Optionen in diesem Fenster zu mir Daten aus der Analyse ausgewählt werden. Lesen Sie die ausführliche Bedienungsanleitung Ihres spezifischen Programms zu ermitteln, welche Parameter für die Analyse Ihrer Daten sehr wichtig.
6. Unter der Registerkarte Datei in der oberen linken Rand des Programmfensters, öffnen Sie die Einzel Thema Trackfenster und setzen Sie ein Häkchen neben alle Spuren analysiert. Bewegen Sie den Cursor auf die Schaltfläche Check Mark am oberen Rand des Fensters und klicken Sie auf die Track-Explorer-Fenster zu schließen.
7. Bewegen Sie den Cursor auf die Schaltfläche "Go" in der Datenanalyse-Fenster und klicken Sie, um Einzelanalyse der Track-Daten zu starten.
8. Analysedaten können entweder als ASCII-Textdateien ausgegeben werden, oder es kann direkt in eine Excel-Tabelle exportiert werden. Verwenden Sie die Ausgabe-Tools der Software-Programm Sie verwenden, um die Ausgabe data für den eigenen Gebrauch.
   HINWEIS: der gesamten Fahrleistung und Zeit im angegebenen Zonen verbracht werden ausgegeben im Anschluss an die Datenanalyse oben beschriebenen Schritte sein. Auch hier wird betont, dass die Schritte, die Messungen hier dargestellt in Abhängigkeit von der Anwendersoftware verwendet werden, um unterscheiden zu erreichen. Aber die Daten selbst und der Interpretation der Ergebnisse sollte ähnlich unabhängig von der Software verwendet wird. Es ist auch erwähnenswert, dass Testleiter Vorspannung von diesem Protokoll als alle gesammelt, quantifiziert Daten von der Software und nicht die des Administrators Messdaten entfernt. Somit besteht keine qualifizierbare Element auf die gesammelten Daten, wie beschrieben.

Die durchschnittliche Zahl der Individuen pro Stamm von Mäusen in den meisten Fällen etwa 20 getestet, um eine ausreichende statistische Relevanz zu erzeugen. Jedoch kann diese Zahl im Bereich von 8-30 je Maus Verfügbarkeit. In Abhängigkeit von der Messung oder Vergleiche benötigt werden, ist es auch günstig, altersangepassten Probanden verwenden.

Die erste und wohl wichtigste spezifische Parameter im Open Field Maze messen Gesamt ambulante Entfernung. Während die Messeinheit irrelevant ist für Vergleichszwecke wird häufig als Metrik (cm) ausgedrückt. In den experimentellen Daten hier (Abbildung 5) vorgestellt, Wildtyp (WT) oder normalen C57BL / 6 Mäusen zeigen ähnliche ambulante Fähigkeit, eine bestimmte Knock-out-C57BL / 6-Maus-Stamm (KO). Bei insgesamt zurückgelegten Strecke ist ähnlich zwischen Stämmen oder Behandlungen wird eine weitere Analyse der emotionalen Verhaltensweisen vereinfacht, da der Bewegungsaktivität effektiv aus dem equa entfernttion. Gibt es signifikante Unterschiede in der Bewegungsfähigkeit der untersuchten Mäuse, weitere Analysen wie Zoneneinträge oder Zeit in bestimmten festgelegten Zonen des Labyrinths verbrachte können wegen Inaktivität statt Belastung oder Behandlungseffekte verzerrt sein. Es gibt Techniken, um ungleiche Bewegungsaktivität ausmachen, aber diese sind meist speziell auf die Fragestellung.

Als Gesamt ambulanten Abstand zwischen den beiden Mausstämmen ähnlich war, waren wir in der Lage, Thigmotaxis analysieren oder die Neigung eines Gegenstands in der Nähe der Wand zu bleiben, im Vergleich zu WT KO-Mäusen (Figur 6). Der Grad der Thigmotaxis wurde als Maß für anxiogene Verhalten bei Mäusen ¹⁰ validiert. Thigmotaxis erhöht sich Angst Ebenen steigen. Mit der SMART-Software, wurden einzelne Zonen auf den Wegen durch den Mäusen (Abbildung 3) und der Zeit in Innenzonen gegenüber äußeren Zonen berechnet und in Abhängigkeit von der Gesamtzeit (10 min) in t präsentiert verbrachte reiste überlagerter Labyrinth. In diesem Fall wird angezeigt, KO-Mäusen signifikant höher anxiogenen Verhalten als ihre Pendants WT. Eine repräsentative Fahrweg in 4 zu, wo der WT-Maus Strecke durchläuft die mittleren Bereiche des Labyrinths mit einer viel höheren Frequenz als die KO-Maus, die die Nähe der Wände des Labyrinths, obwohl der Abstand der beiden Mäuse gereist ist weiterhin ersichtlich, ähnlich. Wir können daraus, dass die KO-Mäusen weisen höhere Angst verbunden Verhalten als es WT-Mäusen zu schließen.

Zur weiteren Unterstützung erhöhte Angst Ebenen in den KO-Mäusen, fäkale Boli links im Labyrinth nach 10 Minuten Testzeit wurden durch den Beobachter gezählt, wenn die Testperson wurde entfernt (Abbildung 13). Im Anschluss an die weit verbreitete Ansicht, dass sehr emotional Tiere zeigen erhöhte Stuhlgang, KO-Mäusen eine signifikante Erhöhung der fäkalen vorhanden Boli im Vergleich zu WT-Mäusen. Dies korreliert mit den Ebenen der Thigmotaxis in den KO-Mäusen gemessen und zeigt an, Tha t die Knockout-Mäuse in dieser Studie zeigte, erhöhte Emotionalität und Angst im Vergleich zu ihren WT Kollegen.

Abbildung 1. Beispiel einer Vier-Quadranten-OFM. Die abgebildete OFM wurde von San Diego Instruments erhalten und wurde in allen beschriebenen Testverfahren verwendet. Abmessungen eines Quadranten des Labyrinths sind in Zentimetern und jeder Quadrant wird identifiziert (Q1-Q4).

Abbildung 2. Beispiel für Oberkameraansicht eines Vierquadranten OFM. Das gezeigte Bild ist repräsentativ für die Kamera-Ansicht von der SMART-Software vor der Verfolgungsverfahren anerkannt. Jeder Quadrant wird (Q1) bis (Q4) gekennzeichnet und würde eine einzige Maus für Tracking enthalten.

Abbildung 4 verwendet werden, um Tracking-Daten für Thigmotaxis von der OFM interpretieren Zone Overlay. Mit der SMART Software-Analyse-Paket, eine Reihe von 10 x 10 cm Zonen waren identified und zum Thema Tracks bewerten. Die äußere Zone bestand aus 16 Blöcken, wie festgestellt, als die innere Zone bestand aus 9 Blöcken und schattiert. Länger Zeit in den äußeren Zonen des Labyrinths verbracht wird als erhöhte Thigmotaxis erfasst und anzeigt amplifiziert Angstverhalten.

Abbildung 5 der gesamten Fahr im OFM. WT (n = 24) und KO (n = 27) wurden die Mäuse auf die OFM und die gesamte Entfernung in Zentimetern ihrer jeweiligen Spuren unterworfen wurden vereinigt und statistisch analysiert werden, um irgendwelche Unterschiede in ambulation visualisieren. WT und KO-Mäusen durchgeführt, ähnlich wie in der OFM als Gesamtstrecke gemessen. Die Ergebnisse für die Daten wurden als Mittelwert +/- SEM ausgedrückt Statistische Analysen (t -Tests) wurden unter Verwendung von Excel 2010 (Microsoft, Redmond WA) und SAS 9.2 (SAS Institute, Cary NC). [Daten ist Modified von Ramesh Babu, et.al., 2008]

Abbildung 6: Die Zeit, in innere und äußere Zone des OFM. WT (n = 24) und KO (n = 27) wurden die Mäuse mit dem OFM und Zeit in innere und äußere Zone des Labyrinths statistisch für Unterschiede in der Maus analysiert verbrachte ausgesetzt Stämme. Zeit in den äußeren Zonen des Labyrinths in Abbildung 7 Maßnahmen Thigmotaxis oder Wandbetonten Verhaltens identifiziert verbracht und ist bezeichnend für Angstverhalten. KO-Mäusen zeigten höhere Angst Maßnahmen als WT basierend auf Thigmotaxis. Die Ergebnisse für die Daten wurden als Mittelwert ausgedrückt +/- SEM Statistische Analysen (t -Tests) wurden unter Verwendung von Excel 2010 (Microsoft, Redmond WA) und SAS 9.2 (SAS Institute, Cary, NC). P <0,05. [, Et.al., 2008. Die Daten werden von Ramesh Babu übersetzt]

Abbildung 7. Fecal Boli Ablagerungen im OFM. WT (n = 24) und KO (n = 27) wurden die Mäuse erlaubt, eine 10 Minuten-Test in der OFM, bevor sie aus dem Labyrinth wieder in ihre Käfige entfernt abzuschließen. Nach Mäusen wurden entfernt, wurde die Anzahl der Stuhlgänge oder Stuhl Boli Ablagerungen manuell durch den Beobachter gezählt. Erhöhte Anzahl von Boli können auf erhöhte Angst und Emotionalität des Themas Tier. KO-Mäuse zeigten eine Erhöhung der fäkalen Boli im Vergleich zu WT. Die Ergebnisse für die Daten wurden als Mittelwert ausgedrückt +/- SEM Statistische Analysen (t -Tests) wurden unter Verwendung von Excel 2010 (Microsoft, Redmond WA) und SAS 9.2 (SAS Institute, Cary, NC). P <0,05. [Daten ursprünglich in Ramesh Babu veröffentlicht, et.al., 2008]

Das Freie Feld Maze ist eine der am weitesten verbreiteten Plattformen in Tierverhaltensstudien. Eine Reihe wichtiger konventionellen und ethologischer Parameter ^2,4 gesammelt und während der Durchführung des OFM analysiert werden. Diese Daten ermöglichen dem Forscher Verhalten von Gesamtbewegungsaktivität, Angst bezogenen emotionalen Verhaltensweisen ⁸ zu messen. Jedoch ist die Verwendung des OFM nicht ohne Nachteile. Eine verwirrende Frage ist die breite Palette von statischen Variablen, die bei jeder Testsitzung manipuliert werden können. Beispiele hierfür sind der Zeit, Lichtverhältnissen und neuartigen Objekt Eingliederung. Die Variabilität der Versuchsprotokoll Einrichtung und Design, die wesentlich für ein breites Spektrum von Anwendungen zu unterstützen sind, es schwierig machen kann, um Studien zu vergleichen. Wenn individuelle Variabilität, wie anderen Hintergrund oder einen transgenen Mauslinien und medikamentöse Behandlungen enthalten sind, können die Schwierigkeiten bei Vergleichstests noch weiter zu erhöhen. Trotz dieser Probleme, die OFM bleibt eine der am häufigsten angewandten Techniken in Nagetier Verhaltensforschung. Hier diskutieren wir von der OFM erzielten Ergebnisse und deren Analyse, wie sie sich auf der Maus Angst und Emotionalität.

Hier werden drei Aspekte der offenen Feldverhalten leicht unter Verwendung dieses Protokolls charakterisiert: 1) Der gesamte zurückgelegte Distanz (in cm) während des gesamten Zeitabschnitts des Tests; 2) Thigmotaxis oder ein Maß des Prozentsatzes des 10 min Gesamttestzeit, dass der Gegenstand verbleibt benachbart zur Außenwand des Labyrinths, die indikativ für angstähnliches Verhalten ist; 3) Die Anzahl der fäkalen Pellets (Boli) in dem Quadranten links nach der Gegenstand entfernt wird, wird gezählt. Stuhlgang ein negativ Bezogenes Maß für die Emotionalität bei Nagern ⁵ und kann verwendet werden, um Ebenen der Angst in der Maus Thema anzuzeigen. Eine kurze Anleitung, wie man diese Messungen in der SMART-Software zugreifen folgt.

Die lokomotorische Aktivität der Testpersonen ist wichtig,erkennen, vor der Analyse der OFM Daten oder für diese Angelegenheit, jedes Tier Verhaltens Labyrinth. Beim Vergleich von verschiedenen Stämmen von Mäusen oder unterschiedlichen Wirkungen der Arzneimittelbehandlungen ist die ambulante Fähigkeit der Maus im Vordergrund. Wenn der Bewegungsfähigkeit aufgrund von Behandlungseffekten beeinträchtigt, dann Mess Aktivitäten, die auf die Fähigkeit des Gegenstandes zu bewegen ist verwirrt verlassen. Deshalb war der erste Schritt in diesem Experiment zu Gesamtbewegung zwischen den beiden unterliegen Stämme zu vergleichen. Mit dem Tracking der Funktion des SMART-Software haben wir den Gesamt ambulante Entfernung im Labyrinth fallen während der Dauer der Prüfung von zwei verschiedenen Stämmen von C57BL / 6 Mäuse (Abbildung 4). Sowohl Wildtyp (wt) und der genetischen Knock-out-Mäusen (KO) angezeigt ähnliche ambulante Fähigkeit. Es gab keinen statistischen Unterschied in der Gesamtlänge (in cm) reisten von beiden Mauslinie in der gesamten 10 Minuten Zeitrahmen des Versuchs. Hatte ein Stamm gezeigt einen signifikanten Unterschied in Gehfähigkeit im Vergleichzum anderen, eine spezialisiertere Untersuchung, möglicherweise unter Verwendung anderer Verhaltensparadigmen, erforderlich wäre, um den Unterschied zu charakterisieren. , In diesem Fall, die Gehfähigkeit der Gegenstand Stämme war jedoch gleich eine direkte Verwendung von unbereinigten OFM-abgeleiteten Daten weiter zu untersuchen anxiolytische Parameter. Dabei ist zu beachten, dass einige Forscher haben eine hohe Aktivität interpretiert oder erhöhen Erkundungsverhalten als Index der niedrigen Emotionalität während andere vorstellen Erkundungsverhalten unabhängig von Emotionalität ¹¹ werden. Man muss anerkennen, dass Unterschiede in der Bewegungsaktivität kann emotional Maßnahmen ¹² verwechseln. Wie jedoch insgesamt ambulanten Abstand ähnlich zwischen den Mausstämmen Einsatz kommt hier, Aktivität der Mäuse wurden aus Emotionalität Faktoren getrennt.

Aufzuchtverhalten besteht aus Thema Tiere, die auf den beiden Hinterpfoten in einer vertikalen aufrechten Position. Es gilt als ein Explorationsverhalten und wurde als verwendetein Maß der Angst sowohl in der OFM und der Elevated Plus Maze ^13. Allerdings gibt es keinen klaren Hinweis darauf, dass die Aufzucht Verhalten ist entweder angstlösende oder anxiogenen. Einige Studien zeigen erhöhte Aufzucht ist in Übereinstimmung mit erhöhter Angst Ebenen bei Mäusen ¹⁴ während andere Postulat verringerte Aufzuchtverhalten deutet auf erhöhte Ängstlichkeit ^15. So, während der Aufzucht wurde hier nicht untersucht, je nach Versuchsprotokoll untersucht und ethologischen Parameter könnte Aufzucht verwendet, um Angst gebundenen Verhaltensweisen von der einfachen ambulanten Verhalten zu unterscheiden.

Es wurde vorgeschlagen, dass die Messung Angst in Nagetiermodellen ist viel komplizierter als die Verwendung eines einzelnen Parameters in einem Labyrinth Umwelt ^16. Daher ist die Verwendung mehrerer Tests oder mehrere Maßnahmen in einem einzigen Test Auswertung der Ergebnisse zu verstärken. Thigmotaxis oder Wandbetonten Verhalten wird in den meisten Nagern beobachtet und wird im Zusammenhang mit Angst verbunden seinhaviors. Es ist am wahrscheinlichsten, ein Nagetier zugrundeliegende Neigung, große offene Flächen oder Bereichen wahrgenommene Gefahr ^17,18 vermeiden gebunden. Unabhängig von der Ursache, ist ein wichtiger Thigmotaxis Angst gebundenen Verhalten, das oft als Ausgangspunkt für weitere spezifische Angsttests ¹⁹ ist.

Thigmotaxis im OFM wird verwendet, um angstlösende, anxiogenen und sogar nicht-pharmakologische Behandlungen zu bewerten. Angst-ähnliche Medikamente wie Diazepam und Chlordiazepoxid haben erhebliche Auswirkungen auf die Mausverhalten in der OFM ⁴ gezeigt, während Dopamin-Agonisten haben gezeigt, dass die D1 und D2 Dopamin-Rezeptoren sind in anxiogenen-ähnliche Effekte aufgrund der erhöhten dopaminergen Übertragungen ²⁰ beteiligt. Es gibt auch klare Unterschiede Belastung als Reaktion auf Maus Angst-ähnliches Verhalten in der OFM ^21. Zum Beispiel, BALB / c Mäusen, ein Albino Labor gezüchteten Stamm des gemeinsamen Hausmaus, zeigen mehr Verhaltensreaktionauf akuten Stress als es C57BL / 6 Mäusen ^22. Daher müssen Grundlinie Variation der Antworten zwischen Themen berücksichtigt werden, wenn die Einrichtung der mit der Prüfung Paradigmen und der Auswahl der Arten für eine bestimmte Fragestellung zu verwenden verbundenen Parameter berücksichtigt werden.

Es ist auch die verbreitete Ansicht, dass sehr emotional Tiere zeigen erhöhte Stuhlgang. Diese Ansicht ist von einigen bestätigt worden, aber die Wirksamkeit des Stuhlgangs im Unterschied Maß für Angst in Frage gestellt worden ^23. Da jedoch Halls ursprünglichen Abhandlung (1934) korreliert Stuhlgang Veranstaltungen mit Emotionalität bei Nagetieren, eine große Menge an Literatur zu diesem Thema hat diese Beziehung ² bestätigt. Neuere Erkenntnisse haben gezeigt, dass Stuhlgänge kann in der Tat ein nützlicher Indikator für emotionale Angst-Verhalten in relativ kurzen Testzeiten wie hier durchgeführt werden, im Gegensatz zu langen Beobachtungen (30 min), wo Unterschiede in den Reaktionen sind weniger klar ²¹ .

Es ist wichtig zu beachten, dass das Verhalten von Mäusen in der OFM ist von deren taktile Empfindungen. Damit ist jede Beschädigung oder Mangel an Barthaare zu den Mäusen eine Abnahme der gemessenen Angstgebundenen Verhalten führen, wie die Mäuse verlieren taktilen Kontakt mit den Wänden des Labyrinths und geben Sie die mittleren Abschnitte leichter ^3. Maze Exploration kann auch abhängig von Nahrung oder Wasser Deprivation, Beleuchtung ist während des Prüfvorgangs oder sogar auf die Farbe des Labyrinths Boden ^24. Es ist wichtig, diese Variablen sowie jegliche Behandlung induzierten Faktoren zu überprüfen, bevor der Interpretation OFM Ergebnisse für Angst-Verhalten. Ausführliche Berichterstattung aller Testbedingungen in Handschriften ist auch wichtig, um geeignete Quer Studie Vergleiche zu erleichtern.

Auch, während wir hier diskutieren die Verwendung des OFM wie sie sich auf Kraft Lokomotion und Emotionalität der Mäuse untersucht, die OFM können auch verwendet werden, um andere Verhaltensweisen testen su werdench als neue Objekterkennung und Speicher ^25. Abhängig von der Art des Speichers, die analysiert wird, kann die Zeit in dem Labyrinth mit einer neuen Objekts von 5 min bis 24 h variieren. Die Leichtigkeit und Flexibilität des Labyrinths in der neuartigen Objekterkennungstest ermöglicht die Prüfung von Kurz- oder Langzeitspeicher und kann verwendet werden zur selektiven Analyse der Wirkungen einer akuten Drogentherapie auf einer bestimmten Stufe der Gedächtnisbildung ist. Zusammenfassend ist das OFM eine apikale Test der Leistung ^26. Die Angst-Verhalten gemessen sind die Kumulierung mehrerer Verhaltens zugrunde liegenden Prozesse. Somit kann, sobald eine Antwort nachweisbar gemessen wird, ist es oft notwendig, dass die Reaktion weiter zu untersuchen, um einen bestimmten Defekt zu identifizieren.

The authors have nothing to disclose.

This work was supported by The National Institute of Health (NIH-2RO1NS033661) and by the Alabama Agricultural Experiment Station (HATCH ALA021-1-09017).