この作品は、ストラスブール大学とNeurex·神経科学アッパーラインネットワーク（RPへのポスドクフェローシップ）によってドイツ研究財団（DFG、承認番号EXC 1086）によって資金を供給エクセレンスのBrainLinks-BrainToolsクラスタによってサポートされていました。私たちは、専門家の技術支援のためのナジャマティーニをお願いいたします。

1.一般的な注意事項このプロトコルは、大学病院フライブルク（ストラスブールに同じ）の動物実験委員会によって承認されています。視力は、空間学習のテストでのパフォーマンスのために必要です。損なわれた視覚システムとのげっ歯類は、このように適していません。また、照明はラットは、周囲の壁に配置された異なるキューを確認するために十分でなければなりません。これは、基本的な形の（正方形、円形、三角形）が、よく対比手がかり（白塗りの背景に例えば黒塗りの合図）を利用すると便利です。このテストと溺死が発生する可能性のために水泳を必要とするため、同様に、重度の運動の赤字は除外基準です。最後に、ハイパー気になるげっ歯類を強くバイアスされた検索行動、パフォーマンスへの影響を表示することができます。 2.装置が設定します<ol><li>両端の中心で交差する160センチメートル中央路地からなるダブルH迷路を構築3 160センチメートルによる並列実行アーム（ 図1参照）。中央路地とその垂直アーム20センチ幅であり、35センチの高透明プレキシガラスの壁で囲まれていることを確認してください。プレキシグラスの厚さは、すべての部分のための6mmです。 </li><li>接着剤やネジを使用して所定の位置に壁を確保し、すべての内部角度でシリコーンジョイントを使用して防水迷路。彼らは防水性を失うべきこれらの接合部は、容易に交換することができます。空にするためのコーナーアームの1つ（または迷路の中央）の先端に排水口を配置します。 </li><li>十分なため、その周囲の空間）迷路を歩いて、とよく対比手がかりのb）の配置で80センチの高さのテーブルの上に迷路を配置します。その位置、 すなわち 、北西（NW）、北（N）、北東（NE）、南西（SW）、南（S）で迷路の各アームを指定し、南東（SE）。 </li><li>手動またはAUTのいずれかを使用して、動物の行動のテスト後分析のための迷路の上の天井に取り付けられたカメラを配置OMATIC（ビデオ追跡）方法（§5参照）。 </li></ol> 3.一般的なコメント<ol><li>使用前に、18センチメートル（200 L）のおおよその高さまで水で迷路を埋めます。これは、自分の足で迷路の底に触れることから、ラットを防ぐのに十分に高いが、漏れを防ぐのに十分浅いです。 </li><li>事前研修の後、250グラムの脱脂粉乳を混合して水不透明をレンダリングします。悪臭になってから牛乳と水を防止するために、日常的に水を変更します。ラットが逃避台を追求するためのインセンティブを提供するために、23°C - 21との間の水の温度を維持します。 注：ラットは事前トレーニング中にプラットフォームの位置に慣れるように、その位置は、トレーニング中に異なるアームに移動されます。 </li><li>コー​​ナーアーム（NE、NW、SEやSW）のいずれかの端で17センチの高さ、直径10cmのプラットフォームを浸す、使用前に。水没する高さを確認すると、水面の表面下1cmです。到達するために、ラットを訓練他者中心のまたは使用されるパラダイムの種類に依存する自己中心的な学習戦略、（§4参照）のいずれかを使用して、ターゲットプラットフォーム。 </li></ol> 4.基本的なトレーニングプロトコル注：ラットは、典型的には、彼らが迷路に精通することを可能にする前のトレーニングの最初の日が設けられています。 <ol><li>事前研修センターのアームの一方（ 例えば、Sアーム）の先端から、ラットを解放した後、ラットを4つの連続した60秒を与え、コーナーアームの一方（ 例えば、NE）の先端に目標プラットフォームを配置試験中は、ターゲットプラットフォームに到達します。 </li><li>逃避台に達すると、彼らは休むとその周囲を観察できるように、ラットは、15秒のためにそこに待機することができます。関係なく、開始位置の、常に侵入を防ぎ透明ギロチンドア、反対の腕をブロックします。 注：事前に訓練中には、透明な水を残し、およびプラットフォームを調整し、彼それはこのように、ラットに、それが見えるように、水の表面の上1cmに突出するようにIGHT。 </li><li>少なくとも10秒のギャップによって分離された最大4つの連続した試験では、（試験の間、数分間隔で離散的なトレーニング、 すなわち、代替案である）からなる毎日のトレーニングセッションを実行します。 </li><li>訓練のために、選択されたアーム（ 例えば、NW）への事前研修位置からプラットフォームを移動し、1センチメートル水面下の端でそれを沈めます。今ミルクパワーを添加することにより水の不透明をレンダリングし、以下の研修（第4章）を行います。 </li><li> 、60秒以内にターゲットプラットフォームに到達開始位置に戻し、ゆっくり実験者によってプラットホームにそれらを案内しないラットについて。 </li><li>そのようないくつかの距離泳いとして訓練し、プローブのセッション中に変数、目標アーム/プラットフォームに待ち時間、各アームで過ごした時間、ならびに初期/反復エラーの数を測定します（ 図を参照してください2）。待ち時間は、モータの困難によって影響され得ることに留意してください。ケースが生じた場合、距離との誤差は認知能力に関して、より信頼性の高い変数として表示されます。 </li><li>他者中心の戦略トレーニング： <ol><li> 1日目 - プレトレーニング： <ol><li>このステップのミルクパウダーを追加しないでください。固定位置に水の表面の上1cmに突出逃避台を配置します。プラットフォームに到達するために4つの連続した​​試験において、ラットを訓練します。 </li></ol></li><li>日2から5 - トレーニング： <ol><li>それは不透明なレンダリングするために水に脱脂粉乳250グラムを追加します。 （NWへNEから、例えば ）別の腕にプラットフォームを移動し、プラットフォームが水面下1cmであるように、水を追加します。両腕が単一セッションで試行開始として2回使用されるように、各セッションの予測不可能な配列中のNまたはSアームのいずれかからリリースラット、（4件の試験/日、 例えば、SNNS、NSNS; 図3参照 ）。 </li></ol></li><li>6日目 - プローブセッション： <ol><li>プローブ試行のためのプラットフォームを削除します。 （ 例えば、SW）トレーニング中に使用されるものとは異なるアームからラットを解放し、それらを60秒間泳ぐことができます。代表水泳トラックについては、図4を参照してください。ターゲット·アームで過ごした時間（プラットフォームの以前の位置）の分析では、ラットは、空間的な戦略、戦略の別のタイプ、異なる戦略の連続的な組み合わせ（以下を参照）、または無秩序な検索パターンを使用するかどうかについての指標を与えます。 </li></ol></li></ol></li><li>自己中心的な戦略トレーニング： <ol><li> 1日目 - プレトレーニング： <ol><li>これは、他者中心の戦略トレーニング（ステップ4.1）の最初のステップと同じです。このステップのミルクパウダーを追加しないでください。固定位置に水の表面の上1cmに突出逃避台を配置します。プラットフォームに到達するために4つの連続した​​試験において、ラットを訓練します。 </li></ol></li><li>日2から5 - トレーニング： <ol><li> 250gのを追加します。それが不透明にレンダリングするために水に脱脂粉乳。別のアームにプラットフォームを移動し、プラットフォームが水面下​​1cmであるように、水を加えます。同じ開始アーム（SまたはN; 図5参照）からリリースラットごとに審判の（4件の試験/日）。 </li></ol></li><li> 6日目 - プローブセッション： <ol><li>プローブ試行のためのプラットフォームを削除します。ラットは、それらが訓練中にリリースされた場所とは異なるアームから放出されます。ラットは60秒間泳ぐことを可能にします。透明ギロチンドアと反対側の腕をブロックします。 注： 例えば、テスト薬剤の影響など 、特定の実験の要件に応じてのために、上記のトレーニング戦略を変更します。 </li></ol></li></ol></li><li>水中での各セッションの後、吸収性タオルでラットをオフに乾燥させます。 </li></ol> 5.分析<ol><li>待ち時間、初期および繰り返しエラー、最初の選択肢と応答型manuaの測定を行いますLLYオーバーヘッドカメラから撮影した動画から、これらの変数を記録することもできます。 </li><li>あるいは可能な場合は、市販のビデオ追跡ソフトウェアを利用し、自動的にこれらの変数を記録するように構成される。 </li><li>統計分析： 注：統計解析の具体的な実装が行われている研究に依存します。 <ol><li> 1を実行し、初期/反復エラーに関する二、三方向ANOVAを、ゴールアーム/プラットフォーム、およびターゲットアームで過ごした時間の待ち時間。試験日、及び治療群（複数可）を含む因子を有します。 </li><li>必要な場合には、ポストホックニューマン·クールズ多重比較試験を用いて、これらのANOVAをに従ってください。パフォーマンスを比較するために、（ 例えば、チャンスレベル対プローブ試行中にターゲットアームで過ごした時間は）、t検定を行い、基準値を使用します。 </li><li>必要に応じて、PARAMETための非パラメトリック加えて統計（ 例えば、χ²、以下を参照）またはその代わりに使用条件RICものが満たされていません。 </li></ol></li></ol>

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著者らは、開示することは何もありません。

動物では、学習は主に、それぞれ、プレースおよび手続き記憶に関する中心的な役割を果たしhippocampal-及び線条体ベースのメモリシステム1,2によって媒介されます。これら2つのシステム間の関係は複雑であり、それらは協同または競合的やり方1,3で互いに相互作用することが知られています。さらに、研究は、動物の行動上のこれらのメモリシステムのいずれかの影響が存在しないか、他のシステム4-7の損傷後増加することが示されています。これらのシステムの両方は、視床を介して、前頭前皮質に接続されています。 多くの神経疾患および神経変性疾患は、手続きや陳述記憶システム間の相互作用に依存しており、ヒトでの空間認識に影響を与えることができます。例としては、パーキンソン病（PD）、ハンチントン病（HD）8-10、アルツハイマー病（AD）11-14、ならびにを含みます筋萎縮性側索硬化症（ALS）15。これらの障害に関連する動物モデルは、特定の受容体ブロック16の様々な薬物治療を介して、ならびに標的病変を通して誘導することができます。このような動物は、空間記憶課題で使用する場合、貴重な洞察は、これらの疾患に、ならびに種々の治療の選択肢に関する機序に得ることができます。 集合的に、特定の学習および記憶の側面、ならびに種々の疾患17,18のための潜在的な治療の効果を評価するために設計されているげっ歯類における空間記憶課題の多くの異なる種類があります。これらのタスクは、目標や経路の数、タスクを解決するための行動の自由度、メモリ持続時間や遅延、並びにタスクの解決に使用される戦略の選択によって区別す​​ることができます。良好な性能を配向するために使用されている外部の手がかりやランドマークに基づいて取得することができます目標に向かって、動物（他者中心のか、場所の戦略）。ラットは目標は1左ターン1右折が続いていることを知っている場合は別の方法として、げっ歯類では、例えば 、（自己中心的または手続き戦略）に移動する方向に関して身体の方向と手がかりに基づいて戦略を開発することができます、その後、他者中心のや場所戦略の必要はほとんどありません。迷路タスクは、多くの場合、それらの解決にげっ歯類に提供される柔軟性の程度に応じて異なります。例えば、モリス水迷路、後者（ 例えば、19）やバーンズ迷路の乾燥バージョンに（ 例えば 、20）は 、ラットが目標を達成するために取ることができる無限のルートが潜在的にあります。モリス水迷路では、例えば、目的の場所には、外部のランドマークや手がかり（他者中心の戦略）に、またはプラットフォームが（自己中心的な戦略）21が見つかるまで単純に中心に向かって円で泳いによって基づいて学習することができます。特定のタスクは、複数の目標を持っていますそして高度な柔軟性は、そのような円錐フィールドタスク22またはオールトンのラジアルとして23迷路 。スケールのもう一方の端で目標を達成する、 例えば、石の迷路、またはT迷路の交互バージョンで制限された柔軟性を提供するタスクは、あります。これらのタスクは、目標を達成する唯一の正しい方法を提供し、主に線条体ベースの手続きメモリシステムによって管理され、認知ルーチンの出現を促進します。 ダブルH迷路は、実験者は、タスク24の解決にげっ歯類によって学習された戦略のタイプを指示できるように設計された新たな空間メモリ試験装置です。垂直中央路地が交差する3つの並列実行アームからなる、ダブルH迷路は、齧歯類は、迷路のいずれかの場所に浸漬さ逃避台に到達することを学ぶした水のエスケープ作業です。トレーニング中、手続き戦略は、Tを維持することによって開発することができます彼は、同じを通じて開始し、ゴールの位置。あるいは、他者中心の戦略は、このように、それは水迷路に関係しているような環境の合図に基づいて、隠されたプラットフォームの位置を学習するラットを必要とする、ランダムな順序で開始位置を交互に開発することができます。これは、実験者は、そうでなければ、げっ歯類が利用戦略の種類をほとんど制御を持っている多くの異なる迷路タスクに存在する障害物を克服します。これは、特定の認知増強薬候補の効果は、海馬ベースのプレースメモリ·システムに依存していることを考慮した場合、例えば動物は、他者中心のから切り替えると、このように認知ルーチンまたは手順の出現は行動観察の解釈を混乱させることができることが重要です訓練の過程で手続き記憶します。同様に、他者中心の場所ベースのメ​​モリの影響を受けず、手続き記憶に薬物および治療の効果を評価することが望ましい場合があります。最後に、このデバイスこれらのメモリシステム間の協力または競合的相互作用、およびげっ歯類があるシステムから別のシステムに切り替えることができる条件を検討するために利用することができます。

<table><tbody><tr><td>Rats or Mice</td><td>Charles River</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Towels for drying</td><td>University Hospital</td><td></td><td>1 / animal</td></tr><tr><td>Water</td><td></td><td></td><td>~200 L / day</td></tr><tr><td>Skim milk powder</td><td>Grocery store</td><td></td><td>250 g / 200 L water</td></tr><tr><td>Garden Hose</td><td>Hardware store</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drying rack for towels</td><td>Hardware store</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kinect camera</td><td>Kinect</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PC computer</td><td>any</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">[header]</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Double H Maze, (plexiglass)&lt;/strong&gt; (Custom-Built)</td></tr><tr><td>External lateral walls, 1600 &amp;times; 350 &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>Internal lateral walls, 706 &amp;times; 350 &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>8</td></tr><tr><td>Central corridor panels, 500 &amp;times; 350 &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>4</td></tr><tr><td>Arm extremities, 188 &amp;times; 350 &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>6</td></tr><tr><td>Guillotine doors, 187 &amp;times; 350 &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>3</td></tr><tr><td>Extremity covers, 200 &amp;times; 250 mm</td><td></td><td></td><td>6</td></tr><tr><td>Crossbars, 200 &amp;times; 40 mm</td><td></td><td></td><td>6</td></tr><tr><td colspan="4">[header]</td></tr><tr><td colspan="4">&lt;strong&gt;Double-H Maze Platform (to be ballasted)&lt;/strong&gt; (Custom-Built)</td></tr><tr><td>Metal platform, 100 mm diameter &amp;times; 150 mm</td><td></td><td></td><td>2</td></tr><tr><td>Platform cover, 100 mm diameter &amp;times; 6 mm</td><td></td><td></td><td>2</td></tr></tbody></table>

the double-h maze: a robust behavioral test for learning and memory in rodents

げっ歯類における空間認知の研究は、典型的には、属性1迷路から次へと変化する迷路タスクの使用を採用しています。これらのタスクは、その行動の柔軟性と必要なメモリ所要時間、目標や経路の数、また、全体的なタスクの複雑さによって異なります。これらのタスクの多くで交絡機能は目標、 例えば、他者中心の（宣言型のような）または自己中心的な（手続き）ベースの戦略に到達するために、げっ歯類によって採用戦略のコントロールの欠如です。ダブルH迷路は、実験者は、研修期間中に学習戦略のタイプを指示することを可能にすることによって、この問題に対処する新たな水エスケープ記憶課題です。ダブルH迷路は、これらのアームの一方の先端に沈め逃避台と一緒に両側に突出した3本のアームを有する中央路地で構成透明デバイスです。 ラットは、STを交互に他者中心の戦略を使用して訓練することができますこのようにして利用可能なallothetic手がかりに基づいて、プラットフォームの位置を学習するためにそれらを必要とする;予測不可能な方法で迷路の美術位置（§4.7プロトコル1を参照）。代替的に、自己中心的な学習戦略（プロトコル2;§4.8）は、それらが目標に到達するために必要な手続きのパターンを学習するまで、各トライアルの間に同じ位置からラットを解放することによって使用することができます。この作業では、安定したメモリトレースの形成を可能にすることが証明されています。 メモリは、誤解を招くプローブ試行における訓練期間は、次のプローブすることができるもので、ラットの交互の開始位置。自己中心的な学習のパラダイム後、ラットは、典型的には、他者中心のベースの戦略に頼るが、余分な迷路の手がかりに彼らの最初のビューは、元の位置著しく異なる場合のみです。このタスクは、理想的には他者中心の/自己中心的なメモリ性能に薬/摂動の影響、ならびに目の間の相互作用を探索するのに適しています2メモリシステムをESE。

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

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.

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

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 ...

the-double-h-maze-robust-behavioral-test-for-learning-memory

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

12.4K ビュー.  University Hospital Freiburg. 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.

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

Low-stress Route Learning Using the Lashley III Maze in Mice

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other aversive stimuli to motivate task acquisition. As animals age, sensory modalities deteriorate. For example, many strains of mice develop hearing deficits or cataracts. Changes in the sensory systems required to guide mice during task acquisition present potential confounds in interpreting learning changes in aging animals. Moreover, the use of aversive stimuli to motivate animals to learn tasks is potentially confounding when comparing mice with differential sensitivities to stress. To minimize these types of confounding effects, we have implemented a modified version of the Lashley III maze. This maze relies on route learning, whereby mice learn to navigate a maze via repeated exposure under low stress conditions, e.g. dark phase, no food/water deprivation, until they navigate a path from the start location to a pseudo-home cage with 0 or 1 error(s) on two consecutive trials. We classify this as a low-stress behavior test because it does not rely on aversive stimuli to encourage exploration of the maze and learning of the task. The apparatus consists of a modular start box, a 4-arm maze body, and a goal box. At the end of the goal box is a pseudo-home cage that contains bedding similar to that found in the animal&#x2019;s home cage and is specific to each animal for the duration of maze testing. It has been demonstrated previously that this pseudo-home cage provides sufficient reward to motivate mice to learn to navigate the maze1. Here, we present the visualization of the Lashley III maze procedure in the context of evaluating age-related differences in learning and memory in mice along with a comparison of learning behavior in two different background strains of mice. We hope that other investigators interested in evaluating the effects of aging or stress vulnerability in mice will consider this maze an attractive alternative to behavioral tests that involve more stressful learning tasks and/or visual cues.

The Lashley III maze is a route-learning task that does not rely on aversive stimuli or visual cues. It is thus a highly attractive option for evaluating learning and memory, especially in aging mice or otherwise where stress is a consideration.

マウスでラシュリーIIIの迷路を用いた低ストレスルートの学習

Many behavior tests designed to assess learning and memory in rodents, particularly mice, rely on visual cues, food and/or water deprivation, or other ...

神経科学

Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land (Barnes) mazes. Improved performance over sessions or trials is thought to reflect learning and memory of the escape cage/platform location. Considered less stressful than water mazes, the Barnes maze is a relatively simple design of a circular platform top with several holes equally spaced around the perimeter edge. All but one of the holes are false-bottomed or blind-ending, while one leads to an escape cage. Mildly aversive stimuli (e.g.&#160;bright overhead lights) provide motivation to locate the escape cage. Latency to locate the escape cage can be measured during the session; however, additional endpoints typically require video recording. From those video recordings, use of automated tracking software can generate a variety of endpoints that are similar to those produced in water mazes (e.g.&#160;distance traveled, velocity/speed, time spent in the correct quadrant, time spent moving/resting, and confirmation of latency). Type of search strategy (i.e.&#160;random, serial, or direct) can be categorized as well. Barnes maze construction and testing methodologies can differ for small rodents, such as mice, and large rodents, such as rats. For example, while extra-maze cues are effective for rats, smaller wild rodents may require intra-maze cues with a visual barrier around the maze. Appropriate stimuli must be identified which motivate the rodent to locate the escape cage. Both Barnes and water mazes can be time consuming as 4-7 test trials are typically required to detect improved learning and memory performance (e.g.&#160;shorter latencies or path lengths to locate the escape platform or cage) and/or differences between experimental groups. Even so, the Barnes maze is a widely employed behavioral assessment measuring spatial navigational abilities and their potential disruption by genetic, neurobehavioral manipulations, or drug/ toxicant exposure.

The dry-land Barnes maze is widely used to measure spatial navigation ability in response to mildly aversive stimuli. Over consecutive days, performance (e.g.&#160;latency to locate escape cage) of control subjects improves, indicative of normal learning and memory. Differences between rats and mice necessitate apparatus and methodology changes that are detailed here.

小型·大齧歯類モデルとバーンズ迷路テスト戦略

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land ...

行動学

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

マウスで作業していて、メモリの参照を評価するためのT-迷路強制交替と左右弁別課題

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

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.

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

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

Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms

The Barnes maze is a reliable measure of spatial learning and memory that does not require food restriction or exposure to extremely stressful stimuli. The Barnes maze can also assess other mouse behaviors, such as general motivation to escape from the maze platform and exploratory behavior. The Barnes maze can measure whether a genetic mutation or environmental variable can impact the acquisition and retention of spatial memories, as well as provide information about the search strategy employed by the mice. Here we use the Barnes maze to detect a memory deficit in adult mice following a single developmental ethanol exposure event. The newly described Damsel-in-Distress paradigm exposes a male mouse to a female mouse trapped in a chamber in the open center field of the arena. It provides an opportunity for the mouse to socially respond to the trapped female and exhibit prosocial behavior. The Damsel-in-Distress paradigm can also be used to examine mouse behavior in a novel arena and measure locomotor activity. Both the Barnes Maze and the Damsel-in-Distress protocols require minimal financial investment and most aspects of the tests can be constructed from common lab supplies. These flexible and accessible tools can also be used to detect behavioral changes over the course of development.

This protocol measures spatial learning and memory using the Barnes maze. A novel Damsel-in-Distress paradigm is used to assess locomotor activity and prosocial behavior in mice.

空間的な学習とバーンズ迷路と乙女の苦痛のパラダイムを用いたマウスの向社会的行動の分析

The Barnes maze is a reliable measure of spatial learning and memory that does not require food restriction or exposure to extremely stressful stimuli. ...

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.

運動能力、気分およびマウスにおける認知の繰り返しの評価のための行動テスト バッテリー

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and ...

Utilizing a Reconfigurable Maze System to Enhance the Reproducibility of Spatial Navigation Tests in Rodents

Several maze shapes are used to test spatial navigation performance and behavioral phenotypes. Traditionally, each experiment requires a unique maze shape, thus requiring several separate mazes in different configurations. The maze geometry cannot be reconfigured in a single environment to accommodate scalability and reproducibility. The reconfigurable maze is a unique approach to address the limitations, allowing quick and flexible configurations of maze pathways in a repeatable manner. It consists of interlocking pathways and includes feeders, treadmills, movable walls, and shut-off sensors. The current protocol describes how the reconfigurable maze can replicate existing mazes, including the T-shaped, plus-shaped, W-shaped, and figure-eight mazes. Initially, the T-shaped maze was constructed inside a single experimental room, followed by modifications. The rapid and scalable protocol outlined herein demonstrates the flexibility of the reconfigurable maze, achieved through the addition of components and behavioral training phases in a stepwise manner. The reconfigurable maze systematically and precisely assesses the performance of multiple aspects of spatial navigation behavior.

The present protocol describes a reconfigurable maze, a unique system for testing spatial navigation and behavioral phenotypes in rodents. The adaptability of this maze system enables the execution of various experiments in a single physical environment. The ease of structural rearrangement generates reliable and reproducible experimental results.

再構成可能な迷路システムを利用して、げっ歯類の空間ナビゲーションテストの再現性を高める

Several maze shapes are used to test spatial navigation performance and behavioral phenotypes. Traditionally, each experiment requires a unique maze ...

Spatial Memory Testing Using Mazes

Spatial learning and memory are neurological functions that allow us to remember important details associated with our environment. Scientists test this phenomenon in rodents using different types of mazes like Morris water maze, Radial water maze, and Barnes maze. By investigating spatial memory in rodents, neurobehavioral scientists can gain valuable understanding of how these processes are altered following brain damage in humans.
Here, the neurobiology behind spatial memory is briefly reviewed and some general principles behind maze tests are discussed. Then, the video explains generalized protocols on how to conduct trials with specific types of mazes. Lastly, it will explain how behavioral researchers are using these tools to conduct some specific experiments.

Spatial Memory Tests Using Morris Water, Radial Water &amp; Barnes Mazes

迷路空間記憶のテストを使用して

Spatial learning and memory are neurological functions that allow us to remember important details associated with our environment. Scientists test this ...

Education

JoVE Science Education

心理学

行動科学

The Morris Water Maze

The Morris water maze is one of the most widely used behavioral tests for studying spatial learning and memory. In the initial phases of this task, rodents must swim to a platform to escape from a pool of water. The platform is then hidden under the water&#8217;s surface, so that the animal is required to remember it&#8217;s location in order to escape.This simple yet powerful maze design can be used to assay cognitive function, study animal models of neurodegenerative disease, and test potential drug therapies.
This video provides an introduction to the Morris water maze and the principles surrounding its use, including a discussion of the different types of memory tested in the maze, important points to consider when designing and conducting this experiment, and the procedures for setup and running of the test. Several applications of the maze are examined, such as investigating how radiation treatment may lead to memory impairment. Finally, other types of water mazes, such as the 8-arm radial maze, are introduced to show how this paradigm can be adapted to engage different types of memory.

モリスウォーターメイズ（水迷路）

The Morris water maze is one of the most widely used behavioral tests for studying spatial learning and memory. In the initial phases of this task, ...

高等生物学

Barnes Maze: A Method For Assessing Spacial Learning and Memory in Lab Animals

Source: Ingersoll, J. et al. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/video/58008/analyzing-spatial-learning-prosocial-behavior-mice-using-barnes-maze">Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms</a>. J. Vis. Exp. (2018).
This video shows how to use the Barnes Maze with a mouse. The Barnes Maze testing procedure is used by researchers to assess spatial learning and memory in laboratory animals following repeated trials.

Barnes Maze:実験動物における空間的学習と記憶の評価方法

Source: Ingersoll, J. et al. Analyzing Spatial Learning and Prosocial Behavior in Mice Using the Barnes Maze and Damsel-in-Distress Paradigms. J. Vis. ...

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

要約

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マウスでラシュリーIIIの迷路を用いた低ストレスルートの学習

小型·大齧歯類モデルとバーンズ迷路テスト戦略

マウスで作業していて、メモリの参照を評価するためのT-迷路強制交替と左右弁別課題

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

空間的な学習とバーンズ迷路と乙女の苦痛のパラダイムを用いたマウスの向社会的行動の分析

運動能力、気分およびマウスにおける認知の繰り返しの評価のための行動テストバッテリー

再構成可能な迷路システムを利用して、げっ歯類の空間ナビゲーションテストの再現性を高める

迷路空間記憶のテストを使用して

モリスウォーターメイズ（水迷路）

Barnes Maze:実験動物における空間的学習と記憶の評価方法

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

要約

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小型·大齧歯類モデルとバーンズ迷路テスト戦略

マウスで作業していて、メモリの参照を評価するためのT-迷路強制交替と左右弁別課題

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

空間的な学習とバーンズ迷路と乙女の苦痛のパラダイムを用いたマウスの向社会的行動の分析

運動能力、気分およびマウスにおける認知の繰り返しの評価のための行動テスト バッテリー

再構成可能な迷路システムを利用して、げっ歯類の空間ナビゲーションテストの再現性を高める

迷路空間記憶のテストを使用して

モリスウォーターメイズ（水迷路）

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運動能力、気分およびマウスにおける認知の繰り返しの評価のための行動テストバッテリー