著者らは、夏の学部研究プログラム、アカデミックテクノロジーユーザーグループ、デジタル学習センター、レッドランズ大学の科学センターを承認したいと思います。 著者らは、ルーYangoのメモリにこの論文を捧げたいです。

ここで説明するプロトコルは、レッドランズ大学の施設内動物管理使用委員会によって承認されました。 C58、C57、およびこれらの研究で使用されるFVBマウスは、もともとジャクソン研究所（バーハーバー、ME）から入手したストックから大学レッドランズのビバリウムで飼育しました。このビバリウムからセンチネルは、半年ごとにスクリーニングし、病原体の自由であることが判明しました。 1.機器・ルームセットアップ注：私たちは、新規オブジェクトのテストのために二つの異なるアリーナを使用：41センチメートルのベース直径を有する透明なプラスチック製の長方形のケージを（45センチメートルのx 24センチメートル×20センチ）または不透明な円形ケージ。しかしながら、任意のケージを使用することができます。ピアソンらは、そのアッセイにおいて小さい矩形ケージ（20 cmの×30 cmの×20センチ）を使用しました。この具​​体的な実験設計から詳細は下記含まれていますが、このアッセイの新規性を与えられて、説明変数のいずれかのための行動表現型のフィールド内には受け入れられた規格はありません。 <ol><li&gt;はトウモロコシ穂軸寝具の中で約1/2で試験領域を埋めます。 </li><li>四つの異なる新たなオブジェクトを選択します。洗浄を容易にし、形状と色の咀嚼互いに異なるに抵抗する高密度プラスチックで構成され、ほぼ同じ大きさの4つのオブジェクトを選択します。重要なのは、その試験マウスは、アッセイで実行されるまで、これらのオブジェクトにさらされないようにします。 注：たとえば、ピンクのおもちゃのレンガ、赤い猿、青の書き込みと白のタイルと標準白色ダイは、ここで使用しました。 </li><li>長方形の分野では、これらのオブジェクトのコーナーから約3cmを配置します。ラウンドアリーナでは、それらが等しい互いからの距離や側面から約10cmであるようにオブジェクトを配置します。別の番号、1-4（ 図1）のように、各オブジェクトの配置を記録します。オブジェクトは、テスト全体にランダムまたは相殺順に配置されていることを確認してください。 </li><li>テストの真上にカメラを置きます順化及び試験期間中にアリーナ全体を記録するアリーナ。 注意：潜在的にテスト中に活性レベルと探査に影響を与えることができるマウスと同じ部屋に捜査を持ちます。 </li></ol> 2.新規物体探査テスト<ol><li>約100ルクスでの蛍光灯で照明室内の光サイクルの開始時にテスト。照明はビデオ録画しながら外観を標準化するために試験領域全体に均一であることを確認してください。 </li><li>試験領域の底に既知の寸法のノートカードを置き、ビデオ録画を開始します。 </li><li>順応期間として機能するように10分間、空試験領域に試験マウスを転送します。動画の記録順応期間。 </li><li>順応期間の後、すぐにテストアリーナに4小説オブジェクトを追加し、さらに10分間のマウスの行動を記録し、アリーナでマウスを残します。 </li><li>完全な20分順化/テストPEいったんriodが経過した、そのホームケージ、徹底的にきれいに試験マウスを返し、無香皿の石鹸と水で、新規オブジェクトや試験領域を乾燥させます。 </li></ol> 3.ビデオ得点<ol><li>信頼性を容易にするためにビデオを使用して、すべての行動スコアリングを完了します。 注意：行動ロギングソフトウェアNoldusザ・オブザーバーは、ここで説明したようにステップ22を実行するために使用されたが、専門的なプログラムは必要ありません。 <ol><li>最初のビデオを採点する前に、新しいプロジェクトを作成したり、既存の、同様のプロジェクトを編集して行動ロギングソフトウェアでのプロジェクトの符号化方式を設定します。 <ol><li>プロジェクトセットアップボックス内にデータ収集を設定する」オフライン観測」。行動の中で「国家のイベント」として、ボックス、プログラム「スクラブル」をコーディング」掘り」、「飼育」、「グルーミング」と「スニフオブジェクト1、2、3、4」。 「ポイントイベント」などの番組「ジャンプ」。注：定義これらの行動のための他の場所11に詳細に記載されています。 注：ポイントイベントは、単にカウントデータを収集する一方、国家のイベントは、スタートを持っていると時間を停止します。各個別の行動のためのキーストロークは、ソフトウェアによって生成され、これらに対応するキーストロークは、二次キーボード（ステップ3.1.2）にプログラムされています。 </li><li> 、二次キーボードをプログラムするキーボードソフトウェアを開き、画面に表示された適切な二次キーボードボタンをクリックし、適切なキーの組み合わせを入力し、[OK]をクリックします。二次キーボードがプログラムされたら、コンピュータのバックグラウンドで実行するプログラムなどのソフトウェアを閉じます。 </li></ol></li><li>プロジェクトとが設定されると、数および後部の持続時間（両方の前足のように定義されたアリーナの壁に置かれている）を獲得するために行動ロギングソフトウェアを使用して、マウスがに穴を掘るの2前足のように定義された（掘りますmと定義されたアリーナの寝具）、自己新郎（自分自身の体および/またはその前足で顔のどの部分に触れるマウス）​​の任意の領域を舐め、そしてジャンプウーズ（マウスの飼育と定義され、すべての4つの足が同時に地面を離れているように、次に）ジャンプ。 <ol><li>ビデオを得点、[ファイル]&gt; [プロジェクトを開くと、その後観察する&gt;観測&gt;新規。プログラムは、ファイル名の入力を要求します。名前の後は、適切なビデオのメディアファイルを選択します。 </li><li>観測を開始]ボタンをクリックしてスコアリングを開始します。 注：マウスの​​反復的な行動をスコアリングすると、すべての状態イベントは、動作の開始に対応する第1および第2の行動の端部に対応する、2キーストロークが必要です。ポイントイベントは、唯一のキーストロークが必要です。 </li></ol></li><li>マウスが各オブジェクトを嗅い回数をスコア。スニフは、マウスがオブジェクトから0.5 cm以内にその鼻を移動させ、任意の時間として定義されています。 REPET同じように行動ロギングソフトウェアを使用して、スニフ期間を測定しますitive動作期間は（ステップ3.1.2）で測定しました。 <ol><li>マウスがオブジェクトを盗聴するたびに、10分の試験期間（ 例えば 1243421 ...）の終わりまでの数字の文字列につながる対 ​​応する位置の数を記録します。手動でこれらのデータを記録します。 注：動画を得点しながら、数字は常にオブジェクトを、指​​定された位置にない対応し、効率性と一貫性を容易にするために。 </li><li>マウスがオブジェクトを盗聴した場合、その倍の数をカウントし、再びオブジェクトを盗聴、離れて見えます。 </li><li>完全な10分の映像が得点した後、行動分析]&gt; [新規]&gt; [分析をクリックすることで、データを視覚化。いったんデータをエクスポート、画面に表示されるか、コピーして、別々のスプレッドシートに貼り付けます。 </li></ol></li><li>マウスは試験中にアリーナ内の総走行距離を記録します。 注：試験マウスを追跡し、センチメートルで移動する合計距離を記録するために較正されたビデオ追跡ソフトウェアは、使用されましたこのステップを実行します。ビデオトラッキングソフトウェアによってスコアのすべてのビデオは、ビデオの開始時にアリーナに配置された既知の寸法のノートカードを持っていました。 <ol><li>ノートカードのそれぞれの端に沿って検量線を設定し、ソフトウェアのキャリブレーション画面内の適切な長さを入力することにより、ソフトウェア内の各ビデオを較正するためにノートカードを使用してください。線が描かれると、入力既知の長さと、各行に対応し​​てノートカードの幅。 </li><li>アリーナの設定の中で、アリーナ全体を選択します。 注： 例えばのために、対中心を通る壁に沿ってマウスの動きに関心があった場合は競技場の別々の領域がソフトウェアで区別することができます。 </li><li>試用コントロール設定の中で、10分の持続時間を選択します。検出設定では、明るい背景に暗い被写体を選択します。 注：アルビノマウスが使用された場合は背景が暗い影であった場合、これを変更する必要があります。 </li><li>設定一回動画をスコア、プログラムされています。買収&gt;開く取得]をクリックします。取得コントロールボックスで、新しい試みをクリックしてから試用を開始。 10分が経過した後、プログラムは停止し、データを視覚化することができます。 </li><li> &gt;計算統計の分析]をクリックします。いったんデータをエクスポート、画面に表示されるか、コピーして、別々のスプレッドシートに貼り付けます。 </li></ol></li></ol></li></ol> 4.統計分析、シーケンシング<ol><li>各マウスによって生成された調査をオブジェクトに対応する数字の文字列の中で、繰り返し番号なしすべての可能な3桁の組み合わせ（ 例えば 121、123、124ではなく112または122）の合計数を識別します。 注：Pythonプログラミング言語で書かれたプログラムは、それぞれの可能な配列は、数字の文字列に出現する回数を識別するために使用されました。外部プログラムを使用する必要がなく、このステップは、多くの異なる方法を完了することができる（ 例えば、使用しますMicrosoft WordやExcelの検索機能）。 </li><li>各シーケンスが発生する回数を記録し、各マウスのための3つの最も頻繁に繰り返し配列を同定します。 注：個々の配列は、マウスによって異なりますし、実際の配列は、配列が繰り返された回数よりも少ない金利（ すなわちパターンとの密着性がパターンそのものよりも重要である）です。 </li><li>シーケンスの総数は、マウスの反復は活動レベルに積極的に相関するので、それぞれの個々のマウスのためのパターンの総数で最も頻度の高いパターンの量を分割することにより、これらの値を修正します。これは、全体的な活動とは独立した反復配列のインデックスが得られます。 </li><li>各マウスは、適切なANOVA、（ 例えばためのダネット検定）多重比較手順を使用して、グループや事後テスト間（活動レベルについて補正）その最も一般的なシーケンスを繰り返す回数を比較してください。 </li></ol><ol><li> （ステップ3.1.3.1）上に生成された番号の同じ文字列を使用して、1秒の合計数をカウントして、各オブジェクトを調べた、すなわち合計回数をカウントすることにより各マウスの新規オブジェクトの嗜好を特定し、2秒、3秒、およびデータの文字列に4秒。活動レベルのため、上記のようにANOVAを経由して比較正しい（4.3から4.4ステップ）。 注：これらのメソッドは、私たちの研究室22から発行され、説明ここピアソンらに大きく基づいている17。 </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

ここで、我々は、ヒトにおける反復行動高次のための表面的妥当性を持つマウスの行動を定量化するために有用である可能性が最近開発されたアッセイを提示します。バーンズまたはT迷路のようなより確立されたアッセイとは異なり、この新規物体探索アッセイは、任意のマウスの訓練を必要とせず、また挑発特に不安です。さらに、新規物体探索は、関心、のCFM.rrbの行動に、より焦点を可能にし、結果を歪める交絡変数の可能性を減少させること、食べ物や社会的刺激を必要としません。さらに、異なるマウス株は株はまた、新規オブジェクト探査アッセイ17,22で上昇し、パターニング探査とオブジェクトの好みを示す上昇下位のCFM.rrbを実証して、このアッセイでは、差動動作を示しません。このように、このアッセイは、ヒトでのCFM.rrbに優れた顔の有効性を有すると思われます。アッセイは、将来の研究者によって変更された場合、そのままに有益であろう上記の利点、すなわち必要な訓練の欠如と不安を誘発する刺激の最小化に留意。アッセイで使用される新規オブジェクト（セクション1.2）の選択が極めて重要です。オブジェクトは、清掃が容易であるが、外観ははっきりと同じサイズであるべきです。客室内にアリーナの新規性や実験者の存在がの動作に影響を与える可能性のアッセイ（第1.4節）を記録するためにカメラを使用し、マウスは試験領域（2.3節）に順応できるようにすることも不可欠ですマウス。これらは、ここに記載されているプロトコルの重要な側面です。 これらの利点にもかかわらず、高次のCFM.rrbのための適切なアッセイに決定する際に考慮されるべき他の要因があります。このアッセイで生成されたデータを分析の主な課題は、異なるマウス系統23,24の間で大幅に異なることができる活性レベルの相関です。活動LEVEが異なるために制御する1つの可能な方法比較群間のlsが議論されました。実験計画や統計分析のいずれかを検討するために、他のより適切な、またはエレガントな解決策があるかもしれません。興味の株は1つの可能性であるとして慎重に同様の活性レベルと対照株を選択します。あるいは、（例えば、最初の50の新規オブジェクトの調査）データのサブセットのみの統計的分析は、他の可能性があります。 このアッセイは、本質的に不安誘導ではありませんが、それぞれ異なる系統の自然不安レベルは、収集された結果の違いにつながる可能性があります。このアッセイにおける新規のオブジェクトが不自然に高い新規物体の調査が気になる株に記録することができる、エッジやコーナーに閉じるように配置されている場合は非常に気になるのマウスは、通常、オープンフィールドアリーナ23,25の壁やコーナーに沿って移動することを好むと。私たちは、丸い試験領域を使用して、この交絡変数を補正しようとしたと離れトンからオブジェクトを移動します試験の前に10分間の順応期間を使用することに加えて、彼は壁、。他の潜在的な修正は、マウスのホームケージ内または順化時間を変化させることにより、暗く条件下でテストすることができます。不安は、最初の調査にだけでなく、中断することなく、同じオブジェクトの繰り返し調査の数を測定することにより、遅延を測定することにより、新規物体探査データ自体の中に定量化することができました。 ビジョンと嗅覚障害は、同様に、このアッセイでの性能を損なう可能性があります。できないことは、臭いやマウスが高次反復行動を表示しないことを示唆しているデータにつながる、新たなオブジェクトが特定のパターンを確立するために、無関心や無力を引き起こす可能性が確認できます。いくつかの近交系（特にアルビノ株）は、明らかに、特に高度な年齢で、視力を侵害しています。これは大人のFVBおよびC57マウス（アルビノと色素性ひずみ、RESPとして、このテストでは動作に影響を与えるようには見えませんでしたectively）の動作には一貫性の違い（ 図2、図 3）を示しませんでした。しかし、ビジョンや嗅覚のいずれかの任意の障害や異常が合理的に新規物体探索アッセイにおいて利用される任意の新しい菌株のために推奨されるであろう、このアッセイにおけるマウス系統の性能に影響を与えることが予想され、基本的な感覚​​能力についてスクリーニングすることができます。 CFM.rrbは、多くの場合、罹患者の子供の頃に早期に出現し、そのようなものとして、若いマウスでは高次のCFM.rrbの存在を測定することができるアッセイは、顔を確立するために有益であると潜在的なマウスモデルの妥当性を構築することになります。現在までに、このアッセイは、成体マウスでのみ使用されています。彼らは難易度がさらに約生後10日目に独立前に移動していたよう新規物体探査は若いマウスでは難しいかもしれない、生後14-16歳未満のマウスは、新規競技場に移動することを躊躇することができます。テストの大きさをしているダウンスケーリングここで使用されるNAおよび（例えば、ホームケージを使用して）アリーナは、より身近な作りは、これらの問題のいくつかを改善するかもしれないが、この新規物体探索アッセイは、若いマウスをテストするのに適しているかどうかは不明です。 統計分析の一つの潜在的セットは、ここで議論されました。このアッセイが生成する配列データのユニークな性質を考えると、代替分析戦略は、この比較的単純なアプローチは明らかにしなかったことを、追加情報を明らかにする可能性があることは完全に可能です。雌のC58マウスは、円形の試験領域（ 図2A）に大きな繰り返しを示したように分析し、ここに含まれていた代表的なデータは、パターン探索行動のささやかな証拠を示しました。長方形のアリーナ（ 図2C）でC58の反復レベルの増加だけでなく、男性はアリーナ（ 図2B、2D）のいずれかで任意のパターンを実証したという証拠を示唆する証拠はなかったです。目EREは現在、男性と女性の被験者間の挙動の違いのために何の説明ではありません。可能な説明は、このマウス株の固有の行動である可能性があります。男性のC58がその女性の対応11以上の繰り返しと気になる行動を表示する傾向があることが判明しました。気になる行動のこの違いは、単にこれらの潜在的不安の新規オブジェクトの誘導を探索への関心の特定の目的および多くのための好みを形成する際にあまり関心につながる可能性があります。他のマウス系統はまた、このアッセイにおける性差を示すことが完全に可能です。 彼らはより頻繁にそれらの好ましい新規オブジェクトを再訪だけでなく、大幅に少ないことが多い他の株（ 図3A、3B）よりも、それらの少なくとも好ましい目的を訪れたとして、男性と女性のC58マウスの両方が円形試験領域内の特定のオブジェクトの嗜好を示しました。 C58株は、他の私の上で1つのオブジェクトに対する選好を表示しましたn個の円形競技場ではなく、長方形のアリーナ（ 図3C、3D）インチこれは、そのようなコーナーの欠如、探査や壁からの物体の距離の増加のために利用可能なより大きな表面積などの丸い試験領域のいくつかの顕著な特徴に起因する可能性が高いです。このアッセイでの今後の作業はマウスの探査にこれらの変数の影響を調査する必要があります。 ここでの主な焦点は、より高次の反復動作にあったが、新規物体アッセイにおけるすべての行動は、ビデオが記録されていることを考えると、他の行動を測定することも可能です。このような、飼育ジャンプ、グルーミングと開削などの下位反復行動は、一般に、この一つとして、オープンフィールドアッセイで見られています。一部のマウスでは、これらの行動は、高次の反復行動の存在と競合し得るとの両方順化及び試験期間中に測定し、定量化することが重要であろう。 その唯一の事実にもかかわらずマウスにおける新規物体探索を使用して、2つの研究は日付17,22に公開されている、このアッセイは、迅速かつ最小限の交絡変数と高次反復的な行動を測定するアッセイのための既存の必要性を満たす可能性を秘めています。このようなアッセイは、うまくこのような正孔ボード探査と逆転学習などの高次のCFM.rrbの既存のテストを補完することになります。 CFM.rrbは、ASDのコア機能であり、潜在的に罹患した個体の生活のために衰弱させます。小文字と高次のCFM.rrb確認済みのマウスモデルは、潜在的な薬理学的および行動的介入をテストするための非常に有益であろう。ここに記載の新規オブジェクト探索アッセイは、基本的な生物医学研究において非常に重要な必要性を提供するための可能性を秘めています。

社会的障害、困難言語を介して通信して、その繰り返しのパターン化された行動1：自閉症スペクトラム障害（ASD）は、3つの中核症状からなる神経発達障害です。 2000年以来、ASDと診断された個体の数は、10年2のスパンで68で1に150に1から増加しています。疾患の有病率は増加し続けているが、障害の原因は、まだ知られていません。これらのモデルは、ASDの根本的な症状や原因の増加の理解につながる可能性として、ASDのコアとそれに関連する症状に応じて適切なマウスモデルを識別するための努力の上昇がありました。反復行動3を含むASDの中核症状のための表面的妥当性と行動を表示するように表示される複数の近交系マウス系統があります。 制限付き、反復行動（のCFM.rrb）は、ASDのようないくつかの精神疾患の中核症状です。CFM.rrbは、障害4の重症度に高めることができ、かつ大幅に影響を受けた個人のライフスタイルを混乱させることができます。 CFM.rrbは一般に二つのカテゴリー、ヒトでは、このようなロッキングと手羽ばたきなどのアクションで構成され、下位反復行動、中に配置されています。ルーチンと抵抗に厳守で構成されて高次反復行動は、5-8を変更します。 下位反復行動は広く、彼らは簡単に9を設定し 、実験室で観察することができるモータ常、として現れるげっ歯類で研究されてきました。これらの行動は、ヒトでのCFM.rrbのための良好な表面的妥当性、および潜在的に強力な構成概念妥当性だけでなく10を有するように見えます。下位のCFM.rrbの存在のためのテストは、これらのモータ常11の発作と期間を研究するためにマウスの活動の映像監視を経て完成することができます。高次反復行動は、基本的な生物医学再ための課題を提起しますこれらのCFM.rrbとして簡単な観察で識別されていないとして、げっ歯類を用いて検索します。これらの行動を特定することが困難に、より高次の反復的な行動のための少数の確立されたアッセイが存在します。伝統的には、高次のCFM.rrbは、試験動物が逃げるに能力に到達するように訓練された迷路のパラダイムを用いてげっ歯類において測定されました。逃げ場所が次に切り替えられ、逃げ場所を再学習するのに必要な試験の数が12に記録されています。これらのアッセイは、彼らが長い訓練期間を必要とする、多くの場合、不安を誘発し、非常に可変な結果をもたらすことが理想的ではありません。ホールボード探査も高次のCFM.rrb 13,14を定量化するために使用されてきました。このアプローチは、拡張されたトレーニングセッションを必要としませんが、食品のモチベーションおよび/または嗅覚差別に依存していません。不安惹起されないか、訓練を必要とする高次のCFM.rrbについてのアッセイは、正孔ボードの既存のレパートリーに素晴らしい補完するだろうexploratio<html>現在使用中のnと迷路に基づくアッセイ。 C58 / J（C58）近交系マウス系統が強くASD、すなわち繰り返し、目的のないモータ常と自己グルーミング3,11のレベルの上昇に関連した常同行動の高いレベルを例示しています。さらに、C58マウスは、バックフリップと11,14,16を scrabbling、飼育の高いレベルを介してのCFM.rrbを表示します。この株は早期新生児期にこれらの動作を示す始まり、成人期を通して、それらを表示し続けます。この株だけでなく、他のマウス系統に存在する十分に立証された下位のCFM.rrbを補完するために上昇し、高次のCFM.rrbの存在をテストすることができることが理想的です。新規物体探索アッセイは、ここで説明し、それがパターン化された行動だけでなく、反復運動常を測定する能力を与えるように、研究者が同時に下位と上位のCFM.rrbを観察する機会を提供します。 高次反復行動のためのアッセイは、ピアソンらによって開発されたとして、新規物体探索を使用してe_content &quot;&gt; 17。この新しい評価では、4つの新たなオブジェクトの追加で十分に確立されたオープンフィールド試験18-21の延長でありますアリーナ。マウスは自由にこれらの不慣れなオブジェクトを調査させ、物体の調査の数及び順序を追跡した。目的の調査は、その後BTBRマウスは、オブジェクト間のパターン化された調査の高められた数値を表示して、パターンの存在について分析した。これを使用して不要な刺激を取り除くだけでなく、行動を学習する必要性を排除しながらアッセイは、マウスは、より高次の繰り返しやパターン化行動を表示することができます。新規オブジェクトの探査は、高次のCFM.rrbを誘導し、それはマウスがその自然の探査を通じてパターンやフォームのシーケンスを作成することができますようにこのアッセイを使用する研究者は、これらの高次のCFM.rrbの存在を定量化することができます。 ピアソンら 。このアッセイを開発し、興味深い結果17で、BTBR近交系マウス系統における潜在的な高次反復行動の存在をテストするためにそれを使用。我々は最近、C58、C57BL / 6J（C57）およびFVB / NJ（FVB）株の行動を見てフォローアップ調査、ならびに、このアッセイに存在する潜在的な交絡変数へのより詳細な調査、および可能性を発表していますデータを分析する統計的アプローチは、22を生成しました。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Standard Polycarbonate Rodent Cage (45 x 24 x 20 cm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Multiple cages are desirable to facilitate testing of multiple mice&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Opaque Circular Testing Arena (41 cm base diameter)</td>
			<td>United States Plastic Corp.</td>
			<td>13931</td>
			<td>Multiple arenas are desirable to facilitate testing of multiple mice&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard Corn-Cob Rodent Bedding</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novel Object - red monkey</td>
			<td>Hasbro, Pawtucket RI</td>
			<td></td>
			<td>from Barrel of Monkeys</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novel Object - rectangular 2x4 LEGO</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novel Object - tile</td>
			<td>Thinkfun Inc., Alexandria VA</td>
			<td></td>
			<td>from Toot and Otto</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novel Object - standard white die</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video Camera</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Behavioral Logging Software - The Observer</td>
			<td colspan="2">Noldus, Wageningen, The Netherlands</td>
			<td>other programs may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video Tracking Software - EthoVision</td>
			<td colspan="2">Noldus, Wageningen, The Netherlands</td>
			<td>other programs may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-Keys input keyboard</td>
			<td>P.I. Engineering, Williamstown MI</td>
			<td>829484</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MacroWorks II</td>
			<td>P.I. Engineering, Williamstown MI</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

novel object exploration as a potential assay for higher order repetitive behaviors in mice

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals. RRBs are commonly split into lower-order and higher-order components, with lower order RRBs consisting of motor stereotypies and higher order RRBs consisting of perseverative and sequencing behaviors. Higher order RRBs are challenging to model in mice. Current assays for RRBs in mice focus primarily on the lower order components, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for higher-order RRBs difficult. Here we describe a new assay, novel object exploration. This assay uses a basic open-field arena with four novel objects placed around the perimeter. The test mouse is allowed to freely explore the arena and the order in which the mouse investigates the novel objects is recorded. From these data, patterned sequences of exploration can be identified, as can the most preferred object for each mouse. The representative data shared here and past results using the novel object exploration assay illustrate that inbred mouse strains do demonstrate different behavior in this assay and that strains with elevated lower order RRBs also show elevated patterned behavior. As such, the novel object exploration assay appears to possess good face validity for higher order RRBs in humans and may be a valuable assay for future studies investigating novel therapeutics for ASD.

メスC58 / Jマウスではなく、長方形の舞台で、ラウンドアリーナで他の株よりも配列決定されたパターン（ 図2、パネルA）の高い数を表示された代表データ22を示した （ 図2、パネルC）。男性3株のいずれも、互いに（ 図2、パネルBおよびD）とは異なっていません。代表的なデータは、男性と女性の両方のC58 / Jマウスがラウンドアリーナ（ 図3、パネルAおよびC）での最も訪問されたオブジェクト（およびその後、その少なくとも訪問したオブジェクトのためのより低い優先順位）のための強い好みを表示することを示しているではなく、長方形のアリーナ（ 図3、パネルBおよびD）です。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54324/54324fig1.jpg" /> 図1： 新規オブジェクトのテストのための長方形や円形アリーナセットアップT。彼の数字がランダムに各マウスのために割り当てられた各オブジェクトの位置を表します。この図は、基準22から変更されている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54324/54324fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54324/54324fig2.jpg" /> 図2： 代表的データは、3つの近交系マウス株におけるパターンの合計数の割合として見ると、最も一般的な3つの3パターンのシーケンスが繰り返された回数を、例示すると C58の女性が中にそれらの好ましい捜査パターンへの強い付着を表示しましたラウンドアリーナ（A）ではなく、矩形アリーナ（C）。雄マウスの3つの株は、ラウンド（B）又は長方形（D）のいずれかで相互に異なりませんでしたNAS。データは平均C57とC57とFVB 対 FVB ** P &lt;0.01 対 * P &lt;0.05、平均+標準誤差として表されます。この図は、基準22から変更されている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54324/54324fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54324/54324fig3.jpg" /> 図3：代表的なデータは、三つの近交系マウス株における個々の新規オブジェクトのプリファレンスを示すが、データは選択肢1は、個々のマウスと選択肢4以上の好ましい目的に最も好ましいオブジェクトを表すとともに、総オブジェクトの調査のパーセンテージとして表示されます。ラウンドアリーナでの男性（A）とメス（B）C58マウスは、他の2つの株がやったよりも彼らの最も好ましい目的のための強い好みを示しました。男性（C）および雌（D）マウスは、長方形のアリーナ内のオブジェクトの嗜好のための歪みの差を示しませんでした。データは平均+平均値* P &lt;0.05 対 C57及びFVB 対 FVB＃てp &lt;0.05の標準誤差として表されます。この図は、基準22から変更されている。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54324/54324fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 補足コードファイル ：Pythonの同等のコード<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54324/StringCounter.py.txt" target="_blank">プログラムを実行するにはこちらをクリックしてください。</a>

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Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

マウスにおける高次反復行動のための電位アッセイとして新規物体探査

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

novel-object-exploration-as-potential-assay-for-higher-order

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

8.3K ビュー.  University of Redlands. Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

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Marble Burying and Nestlet Shredding as Tests of Repetitive, Compulsive-like Behaviors in Mice

Obsessive-compulsive disorder (OCD) and autism spectrum disorders (ASD) are serious and debilitating psychiatric conditions and each constitutes a significant public health concern, particularly in children. Both of these conditions are highlighted by the repeated expression of meaningless behaviors. Individuals with OCD often show checking, frequent hand washing, and counting. Children with ASDs also engage in repetitive tapping, arm or hand flapping, and rocking. These behaviors can vary widely in intensity and frequency of expression. More intense forms of repetitive behaviors can even result in injury (e.g.&#160;excessive grooming, hand washing, and self-stimulation). These behaviors are therefore very disruptive and make normal social discourse difficult. Treatment options for repetitive behaviors in OCD and ASDs are somewhat limited and there is great interest in developing more effective therapies for each condition. Numerous animal models for evaluating compulsive-like behaviors have been developed over the past three decades. Perhaps the animal models with the greatest validity and ease of use are the marble burying test and the nestlet shredding test. Both tests take advantage of the fact that the target behaviors occur spontaneously in mice. In the marble burying test, 20 marbles are arrayed on the surface of clean bedding. The number of marbles buried in a 30 min session is scored by investigators blind to the treatment or status of the subjects. In the nestlet shredding test, a nestlet comprised of pulped cotton fiber is preweighed and placed on top of cage bedding and the amount of the nestlet remaining intact after a 30 min test session is determined. Presently, we describe protocols for and show movie documentation of marble burying and nestlet shredding. Both tests are easily and accurately scored and each is sensitive to small changes in the expression of compulsive-like behaviors that result from genetic manipulations, disease, or head injury.

Disease, head injury, genetic modifications, and treatment of mice with drugs can have profound effects on behavior. Utilizing well-characterized and validated approaches such as marble burying and nestlet shredding, compulsive-like behaviors can be documented accurately in mice as models of human obsessive-compulsive disorder and autism spectrum disorder.

マウスにおける反復、強迫様行動の試験などのガラス玉覆い隠しとNestletシュレッダー

Obsessive-compulsive disorder (OCD) and autism spectrum disorders (ASD) are serious and debilitating psychiatric conditions and each constitutes a ...

行動学

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to this multifactorial disorder is the consumption of a high fat diet, a behavior that has been shown to increase both caloric intake and body fat content. However, the elements regulating preference for high fat food over other foods remain understudied.
To overcome this deficit, a model to quickly and easily test changes in the preference for dietary fat was developed. The Fat Preference model presents rats with a series of choices between foods with differing fat content. Like humans, rats have a natural bias toward consuming high fat food, making the rat model ideal for translational studies. Changes in preference can be ascribed to the effect of either genetic differences or pharmacological interventions. This model allows for the exploration of determinates of fat preference and screening pharmacotherapeutic agents that influence acquisition of obesity.

Dietary fat content influences both energy intake and body fat composition in mammals. By examining rats&#8217; preference for high fat food in a series of choice experiments, it is possible to test genetic differences and pharmacological interventions on their preference for high fat food.

脂肪嗜好：摂食行動の新規モデルラットにおける

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to ...

Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for quantifying locomotor deficits in rodents is to measure minute disturbances of unconstrained gait overground (e.g., manual BBB score or automated CatWalk). However, cortical inputs are not required for the generation of basic locomotion produced by the spinal central pattern generator (CPG). Thus, unconstrained walking tasks test locomotor deficits due to motor cortical impairment only indirectly. In this study, we propose a novel, precise foot-placement locomotor task that evaluates cortical inputs to the spinal CPG. An instrumented peg-way was used to impose symmetrical and asymmetrical locomotor tasks mimicking lateralized movement deficits. We demonstrate that shifts from equidistant inter-stride lengths of 20% produce changes in the forelimb stance phase characteristics during locomotion with preferred stride length. Furthermore, we propose that the asymmetric walkway allows for measurements of behavioral outcomes produced by cortical control signals. These measures are relevant for the assessment of impairment after cortical damage.

Here, we present a protocol to quantify precise stepping in rodents. Cortical and the spinal central pattern generator signals are required for precise foot-placement during obstructed locomotion. We report here the novel constrained walking task that directly examines precise stepping behavior.

非対称遊歩道：非対称歩行研究のための新しい行動アッセイ

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential therapeutic effects. Brain excitability is non-invasively modulated by rTMS, and rTMS to the language areas has proved its potential effects on treatment of aphasia. In our protocol, we aim to artificially induce virtual aphasia in healthy subjects by inhibiting Brodmann area 44 and 45 using neuronavigational TMS (nTMS), and F3 of the International 10-20 EEG system for conventional TMS (cTMS). To measure the degree of aphasia, changes in reaction time to a picture naming task pre- and post-stimulation are measured and compare the delay in reaction time between nTMS and cTMS. Accuracy of the two TMS stimulation methods is compared by averaging the Talairach coordinates of the target and the actual stimulation. Consistency of stimulation is demonstrated by the error range from the target. The purpose of this study is to demonstrate use of nTMS and to describe the benefits and limitations of the nTMS compared to those of cTMS.

This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.

失語症のためのニューロガイド下反復経頭蓋磁気刺激

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is widely used for several neurological conditions, as it has gained acknowledgement for its potential ...

Introducing Clicker Training as a Cognitive Enrichment for Laboratory Mice

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous research determined a profound impact of gentle handling protocols on the well-being of laboratory mice. By introducing clicker training to the keeping of mice, not only do we promote the amicable treatment of mice, but we also enable them to experience cognitive enrichment. Clicker training is a form of positive reinforcement training using a conditioned secondary reinforcer, the "click" sound of a clicker, which serves as a time bridge between the strengthened behavior and an upcoming reward. The effective implementation of the clicker training protocol with a cohort of 12 BALB/c inbred mice of each sex proved to be uncomplicated. The mice learned rather quickly when challenged with tasks of the clicker training protocol, and almost all trained mice overcame the challenges they were given (100% of female mice and 83% of male mice). This study has identified that clicker training for mice strongly correlates with reduced fear in the mice during human-mice interactions, as shown by reduced anxiety-related behaviors (e.g., defecation, vocalization, and urination) and fewer depression-like behaviors (e.g., floating). By developing a reliable protocol that can be easily integrated into the daily routine of the keeping of laboratory mice, the lifetime experience of welfare in the mice can be improved substantially.

The development of new refinement strategies for laboratory mice is a challenging task that contributes towards fulfilling the 3R principle. This protocol introduces clicker training as a cognitive enrichment program for laboratory mice.

実験用マウスのための認知エンリッチメントとしてクリッカートレーニングの紹介

Establishing new refinement strategies in laboratory animal science is a central goal in fulfilling the requirements of Directive 2010/63/EU. Previous ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is fairly simple and can be completed over 3 days: habituation day, training day, and testing day. During training, the mouse is allowed to explore 2 identical objects. On test day, one of the training objects is replaced with a novel object. Because mice have an innate preference for novelty, if the mouse recognizes the familiar object, it will spend most of its time at the novel object. Due to this innate preference, there is no need for positive or negative reinforcement or long training schedules. Additionally, the ORT can also be modified for numerous applications. The retention interval can be shortened to examine short-term memory, or lengthened to probe long-term memory. Pharmacological intervention can be used at various times prior to training, after training, or prior to recall to investigate different phases of learning (i.e., acquisition, early or late consolidation, or recall). Overall, the ORT is a relatively low-stress, efficient test for memory in mice, and is appropriate for the detection of neuropsychological changes following pharmacological, biological, or genetic manipulations.

The object recognition test (ORT) is a simple and efficient assay for evaluating learning and memory in mice. The methodology is described below.

マウスの記憶・学習の調査のための新規オブジェクト認識テスト

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

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 ...

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.

新規オブジェクト認識と行動の予算上のマウスでテスト オブジェクトの場所

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

Defining the Role Of Language in Infants' Object Categorization with Eye-tracking Paradigms

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we straightforwardly measure infants&#8217; success in learning a novel category while relying only on their looking behavior. Moreover, the paradigm can directly measure the impact of different auditory signals on the infant categorization across a range of ages. For instance, we assessed how 2-year-olds learn categories in a variety of labeling environments: in our task, 2-year-olds successfully learned categories when all exemplars were labeled&#160;or the first two exemplars were labeled, but they failed to categorize when no exemplars were labeled or only the final two exemplars were labeled. To determine infants&#8217; success in such tasks, researchers can examine both the overall preference displayed by infants in each condition and infants&#8217; pattern of looking over the course of the test phase, using an eye-tracker to provide fine-grained time-course data. Thus, we present a powerful paradigm for identifying the role of language, or any auditory signal, in infants&#8217; object category learning.

Here we present a protocol for familiarization-test paradigms which provide a direct test of infant categorization and help to define the role of language in early category learning.

アイ ・ トラッキング パラダイムと乳児のオブジェクトの分類での言語の役割の定義

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we ...

Nest Building Behavior as an Early Indicator of Behavioral Deficits in Mice

Nest building is an innate behavior in male and female rodents, even when raised in laboratory settings. As such, many researchers provide rodents synthetic and/or natural materials (such as twine, tissue, cotton, paper, and hay) as a gauge of their overall well-being and as an ancillary assessment to predict the possible decline in cognition. Typically, changes in nesting behaviors, such as failure to create a nest, indicate a change in health or welfare. In addition, nesting behavior is sensitive to many environmental and physiological challenges, as well as many genetic mutations underlying pathological disease states. The following protocol describes a nesting behavior paradigm that explores the usage of four types of nesting material. In addition, the protocol utilizes intraclass correlations to demonstrate that inter-rater reliability is higher when nests are constructed out of shredded paper compared to other common nesting materials such as cotton squares, paper twists, and soft cob bedding. The chosen methodology and statistical considerations (i.e., intraclass correlation) for this assay may be of interest for those conducting experiments assessing the quality of living of mice.&#160;

Here, we present a protocol to quantify nest building behavior in mice, which is known to be impaired in several neurological disorders and diseases. This protocol examines the utility of four materials and offers the opportunity to quantify the rater agreement in scoring, improving the validity and reliability of the assay.