Morris vodní navigační úkol - Morris water navigation task
tento článek potřebuje další citace pro ověření.Dubna 2009) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
Testování na zvířatech |
---|
Hlavní články |
Testování zapnuto |
Problémy |
Případy |
Společnosti |
Skupiny / kampaně |
|
Spisovatelé / aktivisté |
Kategorie |
|
The Morris vodní navigační úkol, také známý jako Morrisovo vodní bludiště (nemělo by být zaměňováno s vodní bludiště ), je behaviorální postup, který se většinou používá u hlodavců. Je široce používán v behaviorální neurovědy studovat prostorové učení a paměť.[1] Umožňuje studovat učení, paměť a prostorovou práci s velkou přesností a lze ji také použít k vyhodnocení poškození konkrétních kortikálních oblastí mozku.[1][2] Používají jej neurovědci k měření vlivu neurokognitivních poruch na prostorové učení a možné nervové ošetření, k testování účinku lézí na mozek v oblastech zabývajících se pamětí a ke studiu toho, jak věk ovlivňuje kognitivní funkce a prostorové učení.[1][3] Úkol se také používá jako nástroj ke studiu zneužívání drog, nervových systémů, neurotransmiterů a vývoje mozku.[4][5]
Přehled
Základním postupem pro úkol Morrisovy vodní navigace je, že krysa je umístěna ve velké kruhové kaluži a vyžaduje se, aby našla neviditelnou nebo viditelnou plošinu, která jí umožní uniknout z vody pomocí různých narážek.[3][6] Na výkon potkanů může mít vliv mnoho faktorů, včetně jejich pohlaví, prostředí, ve kterém byli vychováváni, expozice drogám atd.[4] Krysy mají tři základní taktiky, jak uniknout z bludiště: praktická strategie (zapamatování pohybů potřebných k tomu, aby se dostala na platformu), daňová strategie (krysa k dosažení svých cílů používá vizuální podněty) nebo prostorová strategie (pomocí distálních podnětů) jako referenční body k vyhledání).[7] Pro vodní bludiště existuje řada paradigmat, která lze použít k prozkoumání různých kognitivních funkcí.[8] Zejména, kognitivní flexibilita lze posoudit pomocí paradigmatu vodního bludiště, ve kterém je skrytá platforma neustále znovu umístěna.[9]
Dějiny
Úkol vodní navigace Morris byl vytvořen Richard G. Morris (pak na University of St Andrews ) v roce 1981 jako alternativa k radiálnímu bludišti.[10] Test byl vyvinut za účelem studia prostorového učení a toho, jak se liší od ostatních forem asociativní učení.[11] Původně krysy, nyní častěji myši, byly umístěny do otevřeného bazénu a latence úniku byla měřena až po šest pokusů denně po dobu 2–14 dnů.[12] K hodnocení užitkovosti zvířete se používá několik proměnných. Například „zkušební sonda“ měří, jak dlouho testovaný subjekt stráví v „cílovém kvadrantu“ (kvadrant se skrytou platformou).[12] Propracovanější pokusy mění umístění skryté plošiny nebo měří vzdálenost strávenou plaváním v bazénu před dosažením plošiny.[12] V průběhu let bylo provedeno mnoho různých verzí tohoto testu s velkým množstvím proměnných. Neurologové například zkoumají vliv rozdílů mezi pohlavími, hmotností, silou, úrovní stresu, věkem a kmenem druhů. Výsledky se dramaticky liší, takže vědci nemohou vyvodit závěry, pokud tyto proměnné nebudou konstantní.[1] Během historie tohoto úkolu bylo použito mnoho různých velikostí fondů, ale ukázalo se, že to nemá významný dopad na výsledky testu.[13] V raných verzích úkolu vědci načasovali pouze únik, ale zařízení pro sledování videa se nyní běžně používají k měření cesty úniku, času stráveného v každém kvadrantu a ujeté vzdálenosti v bazénu.[14]
Originální experiment
V Morrisově prvním experimentu byl přístroj velký kruhový bazén, 1,30 m napříč a 0,60 m vysoký. Účelem původního experimentu bylo ukázat, že prostorové učení nevyžaduje přítomnost místních podnětů, což znamená, že krysy se mohou naučit lokalizovat objekt bez jakýchkoli sluchových, vizuálních nebo čichových podnětů.[15]
Analýza
Nejranější míra učení je úniková latence, což je čas potřebný k nalezení platformy. Toto opatření je však zmateno rychlostí plavání, která nemusí být nutně kognitivním faktorem, a délka cesty mezi místem původu a platformou je parametrem, který více souvisí s prostorovým učením.[16] Dalšími parametry jsou Gallagherova míra,[17] průměrná vzdálenost od nástupiště a test koridoru Whishaw,[18] který měří čas a cestu v pásu přímo vedoucím od startu ke koupání na plošinu. Během zkoušek sondy se měří další parametry: úniková plošina je odstraněna a myši nebo krysy ji mohou po pevně stanovenou dobu (často 60 sekund) hledat. Měřené proměnné jsou čas a délka cesty v kvadrantech, čas blízko nástupiště a přejezdy nástupiště.
Srovnání s úkoly bludiště
Stejně jako ostatní prostorové úkoly, například T-bludiště a bludiště s radiálním ramenem Úkolem vodní navigace Morris je měřit prostorovou paměť, řízení pohybu a kognitivní mapování.[19][20] T-bludiště a radiální rameno bludiště jsou ve srovnání mnohem strukturovanější.[21] T-bludiště například vyžaduje pouze binární rozhodnutí potkana nebo myši, zvolit levou nebo pravou (nebo východ nebo západ). Naproti tomu v Morrisově vodní navigační úloze se zvíře musí neustále rozhodovat, kam má jít.[11] Dalším důvodem, proč se tento úkol stal populárním, je to, že krysy (ale ne myši)[19] jsou přirozenými plavci, ale nemají rádi chladnější vodu (myši prostě nemají rádi vodu s jakoukoli teplotou), takže pro splnění úkolu nemusí být motivováni nedostatkem potravy nebo úrazem elektrickým proudem.[11] Mobilita platformy umožňuje experimenty s učením a opětovným učením.[14] Také nastavení přístroje a náklady jsou relativně nízké.[14]
Slabé stránky
Když se ve zkoušce sondy zkrátí doba hledání platformy v cílovém kvadrantu, je to považováno za přímý důkaz, že musí být narušena prostorová paměť myši. Mnohokrát však důvod delšího času stráveného hledáním platformy nebo nedostatek hledání v cílovém kvadrantu nemá nic společného s účinkem na prostorovou paměť myši, ale je ve skutečnosti způsoben jinými faktory. Velká studie výkonnosti u myší dospěla k závěru, že téměř polovina všech odchylek ve skóre výkonu byla způsobena rozdíly v thigmotaxis, tendence zvířat zůstat blízko ke stěnám bazénu. Asi 20% variability bylo vysvětleno rozdílnými tendencemi myší pasivně plavat ve vodě, dokud experimentátor „nezachránil“. Rozdíly v prostorové paměti byly pouze třetím faktorem, což vysvětlovalo pouze 13% rozdílů mezi užitkovostí zvířat.[16]
Viz také
Reference
- ^ A b C d D'Hooge, R; De Deyn, PP (srpen 2001). "Aplikace vodního bludiště Morris ve studiu učení a paměti". Výzkum mozku. Recenze výzkumu mozku. 36 (1): 60–90. doi:10.1016 / S0165-0173 (01) 00067-4. PMID 11516773.
- ^ Morris, RG; Garrud, P; Rawlins, JN; O'Keefe, J (24. června 1982). "Umístit narušenou navigaci u potkanů s hipokampálními lézemi". Příroda. 297 (5868): 681–3. Bibcode:1982Natur.297..681M. doi:10.1038 / 297681a0. PMID 7088155.
- ^ A b Sharma, S; Rakoczy, S; Brown-Borg, H (23. října 2010). "Hodnocení prostorové paměti u myší". Humanitní vědy. 87 (17–18): 521–36. doi:10.1016 / j.lfs.2010.09.004. PMC 6457258. PMID 20837032.
- ^ A b Wongwitdecha, N; Marsden, CA (9. dubna 1996). „Účinky výchovy sociální izolace na učení ve vodním bludišti Morris“. Výzkum mozku. 715 (1–2): 119–24. doi:10.1016/0006-8993(95)01578-7. PMID 8739630.
- ^ Mendez, IA; Montgomery, KS; LaSarge, CL; Simon, NW; Bizon, JL; Setlow, B (únor 2008). „Dlouhodobé účinky předchozí expozice kokainu na výkonnost morrisovského vodního bludiště“. Neurobiologie učení a paměti. 89 (2): 185–91. doi:10.1016 / j.nlm.2007.08.005. PMC 2258220. PMID 17904876.
- ^ Vorhees, C; Williams, M (27. července 2006). „Morrisovo vodní bludiště: postupy pro hodnocení prostorových a souvisejících forem učení a paměti“. Přírodní protokoly. 1 (2): 848–58. doi:10.1038 / nprot.2006.116. PMC 2895266. PMID 17406317.
- ^ Brandeis, R; Brandys, Y; Yehuda, S (září 1989). „Využití Morrisova vodního bludiště při studiu paměti a učení“. International Journal of Neuroscience. 48 (1–2): 29–69. doi:10.3109/00207458909002151. PMID 2684886.
- ^ D'Hooge, R .; De Deyn PP (srpen 2001). "Aplikace vodního bludiště Morris ve studiu učení a paměti". Výzkum mozku. Recenze výzkumu mozku. 36 (1): 60–90. doi:10.1016 / S0165-0173 (01) 00067-4. PMID 11516773.
- ^ Saab, BJ; Saab AMP; Roder JC (květen 2011). "Statistické a teoretické úvahy o přemístění vodního bludiště platformy". Journal of Neuroscience Methods. 198 (1): 44–52. doi:10.1016 / j.jneumeth.2011.03.008. PMID 21419797.
- ^ Wenk, GL (květen 2004). "Posouzení prostorové paměti pomocí bludiště s radiálním ramenem a Morrisova vodního bludiště". v Jacqueline N. Crawley; et al. (eds.). Současné protokoly v neurovědě. Současné protokoly v neurovědě. Kapitola 8. s. 8.5A.1–8.5A.12. doi:10.1002 / 0471142301.ns0805as26. ISBN 978-0471142300. PMID 18428607.
- ^ A b C Morris, R (květen 1984). "Vývoj postupu ve vodním bludišti pro studium prostorového učení u krysy". Journal of Neuroscience Methods. 11 (1): 47–60. doi:10.1016/0165-0270(84)90007-4. PMID 6471907.
- ^ A b C Morgan, D; Buccafusco, JJ (2009). „Water Maze Tasks in Mice: Special Reference to Alzheimer's Transgenic Myši“. PMID 21204327. Citovat deník vyžaduje
| deník =
(Pomoc) - ^ Van Dam, D; Věřitelé, G; De Deyn, PP (březen 2006). "Vliv průměru Morrisova vodního bludiště na vizuálně-prostorové učení u různých kmenů myší". Neurobiologie učení a paměti. 85 (2): 164–72. doi:10.1016 / j.nlm.2005.09.006. PMID 16290194.
- ^ A b C Terry AV, Jr.; Buccafusco, JJ (2009). "Úkoly prostorové navigace (vodní bludiště)". PMID 21204326. Citovat deník vyžaduje
| deník =
(Pomoc) - ^ Morris, R.G.M. (Květen 1981). "Prostorová lokalizace nevyžaduje přítomnost místních narážek". Učení a motivace. 12 (2): 239–260. doi:10.1016/0023-9690(81)90020-5.
- ^ A b Wolfer, DP; Stagljar-Bozicevic, M; Errington, ML; Lipp, HP (1998). „Prostorová paměť a učení v transgenních myších: skutečnost nebo artefakt?“. Novinky ve fyziologických vědách. 13: 118–123. PMID 11390774.
- ^ Maei HR, Zaslavsky K, Teixeira CM, Frankland PW (2009). „Jaké je nejcitlivější měření výkonu sondy vodního bludiště?“. Přední integrace Neurosci. 3: 4. doi:10.3389 / neuro.07.004.2009. PMC 2659169. PMID 19404412.
- ^ Whishaw, IQ (říjen 1985). „Blokování cholinergních receptorů u krysy narušuje národní prostředí, ale nikoliv taxonové strategie pro navigaci v bazénu“. Behaviorální neurovědy. 99 (5): 979–1005. doi:10.1037/0735-7044.99.5.979. PMID 3843314.
- ^ A b Whishaw, I.Q. (1995). „Srovnání potkanů a myší v plaveckém úkolu a přiřazení k úkolu: překvapivé rozdíly“. Fyziologie a chování. 58 (4): 687–693. doi:10.1016/0031-9384(95)00110-5. PMID 8559777.
- ^ Crusio, Wim (1999). "Metodické úvahy pro testování učení u myší". V Crusio, W.E .; Gerlai, R.T. (eds.). Příručka molekulárně-genetických technik pro výzkum mozku a chování (1. vyd.). Amsterdam: Elsevier. str. 638–651. ISBN 978-0-444-50239-1.
- ^ Hodges, H (červen 1996). "Procedury bludiště: srovnání radiálního ramene a vodního bludiště". Výzkum mozku. Výzkum kognitivních mozků. 3 (3–4): 167–81. doi:10.1016/0926-6410(96)00004-3. PMID 8806020.