Utilización de un sistema de laberinto reconfigurable para mejorar la reproducibilidad de las pruebas de navegación espacial en roedores

Este protocolo proporciona un entorno de experimento de laberinto flexible y permite al experimentador realizar múltiples tareas de laberinto en un solo espacio. La principal ventaja de esta técnica es que la forma de laberinto deseada se puede configurar instantáneamente combinando piezas estandarizadas. Además, ese sistema puede ser fácilmente desmontado y reproducido para y Este método contribuye al estudio de los mecanismos conductuales y fisiológicos de la navegación.

También es útil en un cuerpo de prueba para detectar anomalías de comportamiento en animales transgénicos y knockout. Para comenzar, inserte torres con placas base en el tablero de perforación para formar un marco en forma de T del laberinto. Conecte caminos a la parte superior de las torres y reemplace el camino en el área retrasada con una cinta de correr.

Conecte alimentadores a cada borde del laberinto y luego conecte paredes móviles a las ramas izquierda y derecha. Para la ejecución de la tarea, inicie y conecte la caja de control, el microcontrolador y la PC. Escriba un programa para configurar la programación de tareas y recibir los parámetros necesarios para el experimento en el microcontrolador y, a continuación, ejecute una tarea. Construye la forma de laberinto deseada, mueve las ratas de las jaulas de la casa y colócalas en la posición arbitraria del laberinto.

Permita que las ratas exploren libremente el laberinto construido durante 10 minutos para habituarse. Configure un programa para realizar la tarea de alternancia retardada con la cinta de correr y cambie la forma del laberinto si es necesario. Coloque las ratas en una posición arbitraria en el laberinto y ejecute el entrenamiento o la prueba de la tarea de alternancia retrasada.

Devuelva las ratas a la jaula de la casa después de cada tarea y limpie el laberinto a fondo con etanol al 70% después de cada rata. Espere al menos 5 minutos antes de volver a usar el laberinto. Para la trayectoria del animal, registre el comportamiento del animal durante la tarea de alternancia retardada con una cámara de video digital montada en el techo.

Finalmente, realice un seguimiento de las trayectorias de carrera utilizando un software de estimación de pose sin marcadores basado en imágenes capturadas a 50 fotogramas por segundo. Las imágenes de la prueba de laberinto reconfigurable para ratas se muestran en esta figura. Las partes de la vía se reconfiguraron en varias formas en un solo entorno.

Las imágenes que se muestran aquí representan la prueba de laberinto reconfigurable para ratones. Estos laberintos se colocaron con comederos y paredes móviles en cualquier lugar. La forma del laberinto cambia gradualmente durante las fases de tren y prueba de la tarea de alternancia retrasada.

El tipo de alimentador utilizado en la tarea se indica mediante un cuadro de color. Las trayectorias de carrera de una rata representativa se muestran aquí. Estas imágenes gráficas representan el rendimiento conductual de las ratas durante 4 días, desde el inicio del entrenamiento hasta el final de la prueba.

Aquí se muestra el tiempo de finalización de la tarea para cada fase de entrenamiento y el primer día de la fase de prueba. Los porcentajes de respuestas correctas en la prueba de alternancia retardada se presentan en esta figura. Las líneas punteadas indican los niveles de oportunidad.

El tiempo de ensamblaje del laberinto reconfigurable se presenta en esta figura. La pista lineal se modificó en un laberinto en forma de T con la adición de caminos, alimentadores y una cinta de correr. Cinco experimentadores realizaron tres ensayos cada uno, y todos los ensayos se realizaron el mismo día.

Es importante colocar las partes del laberinto correctamente en el piso con agujeros. Al usar la placa base para determinar el diseño, el experimento de laberinto se puede realizar con alta reproducibilidad.