Name: the use of the puzzle box as a means of assessing the efficacy of environmental enrichment
Uploaded: 2014-12-29T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 50 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment at JoVE.com

The authors have no acknowledgements.

הצהרת אתיקה: כל ההליכים אושרו על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים מאוניברסיטת סידני והותאמו לבריאות הלאומית ומועצה למחקר רפואי של הנחיות אוסטרליה. נהלים בוצעו על עכברי C57 / BL6J שגודלו במתקן Bosch מכרסמים אוניברסיטת סידני. כל העכברים שוכנו בחדר מאוורר כראוי-אחת ב 21 ° C טמפרטורת סביבה על מחזור אור-חושך 12 שעות עם אורות בב 0600 שעות בכלובים מאווררים בנפרד גישה כרצונך מודעת מזון ומים יבשים עם. נקבות מאוחרת הריון חולקו באקראי לתנאי דיור סטנדרטיים או מועשר לסביבה. 1. שיכון (רמות העשרה): <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג 4 נקבות עכברים בוגרים המאוחר הריון. באופן אקראי להקצות 2 למצב הסטנדרטי ולמקם כל אחד מהם לכלוב נקי סטנדרטי עכבר (ממדים הכוללים 391 x 199 x 160 מ&quot;מ) המכיל איגלו עכבר אדום אחד. למצב המועשר, למקם את הרמ&quot;א2 עכברים לכלוב חולדה בגודל נקי יחיד (ממדים הכוללים 462 x 403 x 404 מ&quot;מ) ining. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתוך כלוב ההעשרה, להציב מגוון של חפצים שנועדו להגביר את הגירוי חושי ומוטורי (למשל גלגלי ריצה, גירויים חזותיים, כדורי צמר גפן בניחוח, רצועות ולקרו). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל 2 עד 3 ימים להזיז חפצים אלה על בתוך הכלוב; לרענן כל שנהרסו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על גמילה בלידת 21 ימים, בעלי חיים ממין ומקום לדיור נפרד בין גברים לנשים עולים בקנה אחד עם תנאי הסביבה הם גדלו. למצב המועשר להבטיח כי יש בין 3 ל 10 עכברים לכלוב עם 2 ו -5 עכברים לסטנדרטי. להתחיל בדיקות התנהגותיות פעם בעלי החיים מגיעים לבגרות (12-14 שבועות של גיל). </li></ol> 2. בניית תיבת פאזל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג 6 חתיכות של אקריליק הלבן (או חומר שאינו נקבובי אחר): מ&quot;מ אחד 750 x 280, שני מ&quot;מ 280 x 250, 750 x 250 שני מ&quot;מ, ומ&quot;מ אחד 150 x 280 (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג פיסת אקריליק השחור אחד 280 x 250 מ&quot;מ, עם פתח מרובע 40 x 40 מ&quot;מ חתוך לצד אחד של היצירה הזאת (ראה איור 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב את תיבת פאזל כדלקמן: להשתמש בפיסת מ&quot;מ 750 x 280 כחלק התחתון של התיבה, להשתמש 280 x 250 מ&quot;מ חתיכות כמו הקצוות של התיבה, ו-750 x 250 מ&quot;מ חתיכות כצדדים של התיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד 150 מ&quot;מ לתוך התיבה מקצה אחד, ולמקם את חתיכת אקריליק השחורה על פני התיבה, כך שהוא מפצל אותה לשני תאים (אחד גדול, אחד קטן) עם סומק הפתיחה עם החלק התחתון של התיבה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את פיסת מ&quot;מ 150 x 280 של אקרילי לבן ומניח אותו על גבי התא הקטן יותר של התיבה כדי לוודא שמכסה תחום זה לחלוטין, מתן חדר חשוך &quot;המטרה של התיבה&quot;. להדביק את הקטע הזה של אקריליק לגוף של התיבה הראשית על ידי צירים, או להשאיר חופשי שיש להסירו לחלוטין במהלך בדיקות התנהגותיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח 3 חתיכות של אקריליק (שלוש 4 x 120 מ&quot;מ) ולהצטרף לעשות &quot;u-shapערוץ ed &quot;. </li></ol><img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52225/52225fig1highres.jpg" width="500" /> איור 1: תרשים סכמטי של משימת Box פאזל. Box פאזל הוא תיבת אקריליק בהיקף של שטח פתוח-שדה (600 x 280 מ&quot;מ) ואזור מוגן מטרה-box (150 x 280 מ&quot;מ), מדידת 750 x 280 מ&quot;מ בכל. פתיחת 40 x 40 מ&quot;מ בתוך המחיצה (האפורה) שהפרידה בין שני האזורים מאפשרת חיות כדי לגשת לאזור מטרה-התיבה המכוסה מהשדה הפתוח. פתח זה נחסם בחסימות שהם קשים יותר ויותר כדי להסיר כבדיקה מתקדמת. בעלי חיים לעבור פרוטוקול חמישה ימים, בהיקף של ארבעה תנאי חסימה עם שלושה ניסויים לכל מצב. 3. ריצה של משימות Box פאזל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנקות ביסודיות את תיבת פאזל עם אלכוהול 70%. חזור על פעולה זו בין כל בעלי חיים שנבדקו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח איגלו עכבר אדום נקי בתוך ar מטרה-boxea של תיבת חידה, ולהחליף את המכסה על המטרה-box. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם יש מצב חסימה נבדק, למקם את החסימה בפתח השער התיבה (ראה איור 2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר נבדק לתוך קטע השטח הפתוח מקופסא פאזל, מכוון למטרה-התיבה, ובקצה הרחוק מהמטרה-box. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את הזמן שלוקח לכל ארבעת כפות הרגליים של בעלי החיים כדי להיכנס לסעיף מטרה-התיבה של תיבת חידה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם בעל חיים לא נכנסו למטרה-box, לסיים את המשפט פעם אחת הוא הגיע למגבלת הזמן שנקבע (ראה טבלה 1). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שמשפט נגמר, להסיר את החיה מקופסא פאזל ולמקם אותו לכלוב אחזקות נפרד עד למשפט הבא מתחיל. שמור 60-180 פער שניות בין ניסויים לכל חיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכל בעל חיים, לבצע שלושה ניסויים ליום במשך חמישה ימים רצופים של בדיקות, עם ארבעה תנאי חסימה ושלושה ניסויים של כל מצב. תלת השלישיאל למצב חסימה נתון תמיד צריך להינתן ביום שלאחר מכן (ראה טבלה 1). </li></ol><img alt="טבלת 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52225/52225table1.jpg" width="500" /> טבלת 1: ערכה של משימת Box פאזל. משימת תיבת פאזל מנוהלת במשך חמישה ימים, והוא מורכב מארבעה תנאי חסימה. ישנם שלושה ניסויים בכל אחד מארבעה הימים הראשונים, ואחד ביום החמישי. לכל אחד יש מצב חסימה שלושה ניסויים; שני הראשונים ביום אחד, והשלישי ביום מייד לאחר. המשפט הראשון של מצב חסימה נועד לבחון את יכולת פתרון בעיות מקומית, המשפט השני בוחן רכישת משימה וחיזוק, והמשפט השלישי משמש כassay עבור החזקת פתרון וזכירה. <img alt="איור 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/52225/52225fig2highres.jpg" width="600" /> איור 2: לחסוםתנאי יון בתוך משימת Box פאזל. דיאגרמות סכמטי של זירת Box פאזל ותנאי חסימת שימוש בתוך מחקר זה. () מצב 0 (C0), ללא נוכחות חסימה בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (ב) תנאי 1 (C1 ), עם &quot;u בצורה&quot; הווה ערוץ בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (C) מצב 2 (C2), שבו הערוץ מלא בחומר מצעים נקי. (ד) מצב 3 (C3 ), עם &quot;התוספת רקמה&quot; קיים בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ואזורי מטרה-תיבה. (E) מצב 4 (C4) עם &quot;התוספת קצף&quot; קיים בתוך הפתח שבין השטח הפתוח ומטרה-box אזורים. ממדים של הזירה הם כמו לכל רשומים בשיטות ואיור 1. 4. פרשנות של נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצג נתונים כמו גם זמן שלוקח לcomplete המשפט (כולל ניסויי null בו בעלי חיים לא להשלים את המשימה בתוך מגבלת הזמן שצוין) או כמספר ניסויי null. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ANOVA אמצעים חזרו להעריך את ההשפעה של מצב דיור על ביצועים בתוך תיבת חידה, עם סוג חסימה / מצב (C) ומספר משימה (T) גורמים בתוך-נושאים ורמת ההעשרה (סטנדרטית לעומת מועשר) כבין-נושאי גורם . </li></ol>

The authors declare they have no competing financial interests.

הנתונים שהוצגו מראים כי תיבת פאזל ניתן להשתמש ביעילות על מנת להעריך את ההשפעה של EE. עכברים שגודלו בסביבה מועשרת לקחו באופן עקבי באופן משמעותי פחות זמן כדי לפתור חידות חסימה בתוך assay התנהגות זו מאשר בעלי חיים שגדלו בתוך תנאי מעבדה סטנדרטיים. יתר על כן, הבדל זה היה בולט ?...

העשרה סביבתית (EE) יכולה להיות מוגדרת כסביבה המספקות בעלי חיים עם הזדמנות מוגברת לאינטראקציה חברתית, פעילות מוטורית, וגירויים חושיים יותר מאשר בדרך כלל חווה בenvironment.EE מעבדה סטנדרטית הוכח להשפיע באופן עקבי את התנהגותם של בעלי חיים, להביא ל שינויים כגון הפחתה של מתח ופעילות הקשורה לחרדה 8-10, ביצועים משופרים במשימות למידה וזיכרון 8,11, התחלה המוקדמת של קואורדינציה מוטורית ופעילות גישוש 11, שינויים בטיפול אימהי 8, כמו גם התנגדות לחומרים ממכרים 12 15. יתר על כן, EE נחשף לשיפור ההשפעות של הפרעות ניווניות, לעכב את התחלתה, ולהקטין את חומרת הסימפטומים במודלים של בעלי חיים של הנטינגטון 1-4,16, פרקינסון 17 ומחלת אלצהיימר 18. שינויים אלה CORמתייחס בשינויים אנטומיים ומולקולריים EE ידוע לגרום בכל רחבי המוח. בעלי חיים שגודלו בסביבה מועשרת מהשלבים המוקדמים של פיתוח להראות מספר עצום של שינויים עצביים, כוללים משקל המוח גדל ועובי קליפת המוח, הדנדריטים הסתעפות 9,2-22 וצפיפות הסינפטית 23. EE יכול לשנות גם את הרמה ועיתוי של ביטוי גורם הגדילה 9,24-30, אשר הוכח לתרום לפיתוח מואץ של 25,26,28,29 חושיים, 30 יינון, כמו גם מעגלי מנוע 31,32. מחקרים קודמים גילו בממצאים סותרים פעמים כאשר חוקרים את ההשפעה של EE, מבלי לקחת בחשבון את הסוגים השונים של בעלי חיים וסביבות שימוש בתוך מחקרים בודדים 9,24,27,30. נכון לעכשיו, אין משימה התנהגותית עקבית ופשוטה שיכול לשמש כדי למדוד את האפקטיביות של פרדיגמות EE שונות בזנים שונים ומפרטies של בעלי חיים. משימת תיבת פאזל תוכננה כבדיקה פשוטה כדי לקבוע פתרון הבעיות המקומיות של חיה יכולת 7. בעלי חיים ממוקמים בשטח הפתוח נדרשים להסיר שיבוש חומרים ממוקמים בתוך פתח קטן כדי לגשת לאזור / מקלט מכוסה. כל נושא נתון שלושה ניסויים עם אותו החסימה על מנת להעריך שלוש תכונות קוגניטיביות שונות. המשפט הראשון מניב אינדיקציה בסיסית של יכולת פתרון בעיות הגלומה או ילידים. המשפט השני, לרוץ באותו היום, נותן אינדיקציה ליכולתו של בעל החיים כדי לשפר וכך לחזק את האסטרטגיות להסרת החסימה הספציפית. המשפט השלישי, שנערך ביום הבא, מספק תובנה היכולת של הנושא כדי לשמור ולזכור את הפתרון למד את המשימה. המוטיבציה לפתרון &quot;חידות חסימה&quot; אלה על ידי בעלי החיים יכולה להיות מגוונת, באופן פוטנציאלילעורר תשוקה מולדת להימנע שדות פתוחים ולחפש מחסה, כמו גם כונן פנימי לחקור את הסביבה שלהם 6,7. שפע של נהגי התנהגות פוטנציאליים העומדים בבסיס הרצון לפתור את תיבת פאזל מצביע על כך שהאזורים שונים של המוח מעורבים בתיווך ביצוע משימה. מחקרים קודמים הראה כי במודלים עכבריים של סכיזופרניה, קליפת מוח הקדם חזיתית, כמו גם את ההיפוקמפוס מעורב ברכישה של משימה זו 5. מחקר נגע בחולדות גם חשף מספר רב של אזורים במוח המעורבים בביצועי Box פאזל, כוללים גרעינים שונים התלמוס, ההיפותלמוס, המוח הקטן, ומבנים הלימבית. יחדיו, ממצאים אלה מצביעים על כך שעוסקים בבעיה זו פתרון משימה כרוך שורה של מבנים עצביים הקשורים בתפקוד הקוגניטיבי. תיבת פאזל שמשה בהצלחה על מנת להעריך את יכולת פתרון הבעיות של עכברים, כמו גם ליקויים קוגניטיביים הוצגו על ידי מ &#39;דגמי שתן של סכיזופרניה 5-7. ביצועים במשימה הוכח להיות עקבי מאוד, ולתאם גם עם תוצאות של בדיקות קוגניטיבי-התנהגות אחרות 6. מטרת עבודה זו הייתה וכך להתאים את משימת Box פאזל להפוך לאמצעי פשוט ואמין לקביעת היעילות של EE.

<table><tbody><tr><td>Black Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm with a 40 x 40 mm &quot;door&quot; cut into one side</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>280 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>750 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>750 x 250 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td>150 x 280 mm</td></tr><tr><td>White Acrylic Board</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Underpass</td><td></td><td></td><td>3 pieces of 40 x 120 mm plexiglass or acrylic</td></tr><tr><td colspan="4">Note: If unable to access acrylic board, plexiglass or similar non-porous material will suffice.</td></tr><tr><td>Webcam</td><td>Logitech</td><td>C210</td><td>Fix to roof with electrical tape. Alternatively, use a tripod.</td></tr><tr><td>VirtualDub v1.10.4</td><td>VirtualDub</td><td>N/A&amp;nbsp;</td><td>Software for recording behaviour videos. Input from webcam.</td></tr><tr><td>TopScan v 3.0</td><td>CleverSys Inc.</td><td>N/A&amp;nbsp;</td><td>Software for automated top-view tracking and analysis of mouse behaviour. Captured videos are analysed post-hoc.</td></tr></tbody></table>

the use of the puzzle box as a means of assessing the efficacy of environmental enrichment

Environmental enrichment can dramatically influence the development and function of neural circuits. Further, enrichment has been shown to successfully delay the onset of symptoms in models of Huntington&#8217;s disease 1-4, suggesting environmental factors can evoke a neuroprotective effect against the progressive, cellular level damage observed in neurodegenerative disorders. The ways in which an animal can be environmentally enriched, however, can vary considerably. Further, there is no straightforward manner in which the effects of environmental enrichment can be assessed: most methods require either fairly complicated behavioral paradigms and/or postmortem anatomical/physiological analyses. This protocol describes the use of a simple and inexpensive behavioral assay, the Puzzle Box 5-7 as a robust means of determining the efficacy of increased social, sensory and motor stimulation on mice compared to cohorts raised in standard laboratory conditions. This simple problem solving task takes advantage of a rodent&#8217;s innate desire to avoid open enclosures by seeking shelter. Cognitive ability is assessed by adding increasingly complex impediments to the shelter&#8217;s entrance. The time a given subject takes to successfully remove the obstructions and enter the shelter serves as the primary metric for task performance. This method could provide a reliable means of rapidly assessing the efficacy of different enrichment protocols on cognitive function, thus paving the way for systematically determining the role specific environmental factors play in delaying the onset of neurodevelopmental and neurodegenerative disease.

התוצאות שתוארו כאן הן מדגם מייצג, עם נתונים שנלקחו מכמה קבוצות מורכבות מהמלטות שונות. כל הבדיקות התנהגותיות נערכו בין 0700 ו 1100 שעות, עם סדר בדיקה אקראי של בעלי חיים בתוך קבוצה. בעלי חיים גדלו בסביבה מועשרת (n = 14, 7 נשים ו -7 גברים) לקחו פחות זמן לפתור את משימות החסימה בתוך ת...

Watch this Scientific Journal Video about The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment at JoVE.com

The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment

Environmental enrichment provides a potential protective effect against neurodegenerative disorders. Currently, however, there is no easy way of determining the efficacy of enrichment procedures. This protocol describes a simple &#8220;Puzzle Box&#8221; method for assessing an animal&#8217;s cognitive function, in order to reveal the effectiveness of environmental enrichment.

השימוש בתיבת פאזל כאמצעי להערכת היעילות של הסביבה העשרה

Environmental enrichment can dramatically influence the development and function of neural circuits.  Further, enrichment has been shown to successfully ...

the-use-puzzle-box-as-means-assessing-efficacy-environmental

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

11.6K Views.  University of Sydney. Environmental enrichment provides a potential protective effect against neurodegenerative disorders. Currently, however, there is no easy way of determining the efficacy of enrichment procedures. This protocol describes a simple “Puzzle Box” method for assessing an animal’s cognitive function, in order to reveal the effectiveness of environmental enrichment.

Video: The Use of the Puzzle Box as a Means of Assessing the Efficacy of Environmental Enrichment

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

מועצת החור השתנה - מדידת התנהגות, קוגניציה ואינטראקציה חברתית בעכברים וחולדות

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A Protocol for Housing Mice in an Enriched Environment

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent studies demonstrate that environmental enrichment decreases adiposity, increases energy expenditure, resists diet induced obesity, and causes cancer remission and inhibition in mice. EE typically consists of larger living space, a variety of &#8216;toys&#8217; to interact with, running wheels, and can include a number of other novel environmental changes. All of this fosters a more complex social engagement, cognitive and physical stimulations. Importantly, the toy location and type of toy is changed regularly, which encourages the mice to adapt to a frequently changing and novel environment. Many variables can be manipulated in EE to promote health effects in mice. Thus these approaches are difficult to control and must be properly managed to successfully replicate the associated phenotypes. Therefore, the goal of this video is to demonstrate how EE is properly set up and maintained to assure a complex, challenging, and controlled environment so that other researchers can easily reproduce the protective effects of EE against obesity and cancer.

Environmental enrichment for mice requires a complex and challenging setup, as well as comprehensive husbandry and handling techniques to assure robust metabolic and anti-cancer effects in the mice. This protocol provides detailed procedures to reproduce the above mentioned effects in mice.

פרוטוקול לעכברי שיכון בסביבה מועשרת

Environmental enrichment (EE) is a housing environment for mice that boosts mental and physical health compared to standard laboratory housing. Our recent ...

Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening of possible treatments for AD currently largely focuses on cognitive testing, which frequently demands expensive equipment and lots of experimenter time. However, human episodic memory (the most severely affected aspect of memory in AD) is different to rodent memory, which seems to be largely non-episodic. Therefore the present ways of screening for new AD treatments for AD in rodents are intrinsically unlikely to succeed. A new approach to preclinical screening would be to characterise the ADL of mice. Fortuitously, several such assays have recently been developed at Oxford, and here the three most sensitive and well-characterised are presented.
Burrowing was first developed in Oxford13. It evolved from a need to develop a mouse hoarding paradigm. Most published rodent hoarding paradigms required a distant food source to be linked to the home cage by a connecting passage. This would involve modifying the home cage as well as making a mouse-proof connecting passage and food source. So it was considered whether it would be possible to put the food source inside the cage. It was found that if a container was placed on the floor it was emptied by the next morning., The food pellets were, however, simply deposited in a heap at the container entrance, rather than placed in a discrete place away from the container, as might be expected if the mice were truly hoarding them. Close inspection showed that the mice were performing digging ("burrowing") movements, not carrying the pellets in their mouths to a selected place as they would if truly hoarding them.6



Food pellets are not an essential substrate for burrowing; mice will empty tubes filled with sand, gravel, even soiled bedding from their own cage. Moreover, they will empty a full tube even if an empty one is placed next to it8.



Several nesting protocols exist in the literature. The present Oxford one simplifies the procedure and has a well-defined scoring system for nest quality5. 



A hoarding paradigm was later developed in which the mice, rather than hoarding back to the real home cage, were adapted to living in the "home base" of a hoarding apparatus. This home base was connected to a tube made of wire mesh, the distal end of which contained the food source. This arrangement proved to yield good hoarding behaviour, as long as the mice were adapted to living in the "home base" during the day and only allowed to enter the hoarding tube at night.

Burrowing, nesting, and hoarding are species-typical activities that mice readily perform in the laboratory. This article describes how they can be easily and cheaply assessed. These protocols are extremely sensitive to mouse strain, brain lesions and diseases. Moreover they constitute &#x201C;environmental enrichment&#x201D; for the mice, and embody the &#x201C;Refinement&#x201D; aspect of the &#x201C;3 Rs&#x201D;18.

הערכת מתחפרת, בניית קן, ו אגירה של עכברים

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening ...

Neuroscience

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.

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.

חיפושי אובייקט רומן בתור Assay פוטנציאל התנהגויות חוזרות מסדר גבוה של עכברים

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

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.

היכרות הדרכת Clicker בתור העשרה קוגניטיבית עבור עכברי מעבדה

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

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.

ניתוח מרחבי למידה והתנהגות פרוסוציאלית בעכברים באמצעות בארנס מבוך פרדיגמות עלמה במצוקה

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

Assessment of Memory Function in Pilocarpine-induced Epileptic Mice

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal model of epilepsy, we generated pilocarpine-treated chronic epileptic mice. We present a protocol for three different behavioral tests using these epileptic mice: novel object location (NL), novel object recognition (NO), and pattern separation (PS) tests to evaluate learning and memory for places, objects, and contexts, respectively. We explain how to set the behavioral apparatus and provide experimental procedures for the NL, NO, and PS tests following an open field test that measures the animals&#8217; basal locomotor activities. We also describe the technical advantages of the NL, NO, and PS tests with respect to other behavioral tests for assessing memory function in epileptic mice. Finally, we discuss possible causes and solutions for epileptic mice failing to make 30 s of good contact with the objects during the familiarization sessions, which is a critical step for successful memory tests. Thus, this protocol provides detailed information about how to assess epilepsy-associated memory impairments using mice. The NL, NO, and PS tests are simple, efficient assays that are appropriate for the evaluation of different kinds of memory in epileptic mice.

This article presents experimental procedures for assessing memory impairments in pilocarpine-induced epileptic mice. This protocol can be used to study the pathophysiologic mechanisms of epilepsy-associated cognitive decline, which is one of the most common comorbidities in epilepsy.

הערכה של תפקוד הזיכרון בפילסוקרפיין-עכברים מבוססי אפילפסיה

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal ...

The Innovation Arena: A Method for Comparing Innovative Problem-Solving Across Groups

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is a challenging undertaking. Specific predispositions, such as the morphological toolkit of a species or exploration techniques, can substantially influence performance in such tasks, which makes direct comparisons difficult. The method presented here was developed to be more robust with regard to such species-specific differences: the Innovation Arena presents 20 different problem-solving tasks. All tasks are presented simultaneously. Subjects are confronted with the apparatus repeatedly, which allows a measurement of the emergence of innovations over time - an important next step for investigating how animals can adapt to changing environmental conditions through innovative behavior.
Each individual was tested with the apparatus until it ceased to discover solutions. After testing was concluded, we analyzed the video recordings and coded successful retrieval of rewards and multiple apparatus-directed behaviors. The latter were analyzed using a Principal Component Analysis and the resulting components were then included in a Generalized Linear Mixed Model together with session number and the group comparison of interest to predict the probability of success.
We used this approach in a first study to target the question of whether long-term captivity influences the problem-solving ability of a parrot species known for its innovative behavior: the Goffin&#180;s cockatoo. We found an effect in degree of motivation but no difference in the problem-solving ability between short- and long-term captive groups.

The Innovation Arena is a novel comparative method for studying technical innovation rate per time unit in animals. It is composed of 20 different problem-solving tasks, which are presented simultaneously. Innovations can be carried out freely and the setup is robust with regard to predispositions on an individual, population or species level.

זירת החדשנות: שיטה להשוואת פתרון בעיות חדשני בין קבוצות

Problem-solving tasks are commonly used to investigate technical, innovative behavior but a comparison of this ability across a broad range of species is ...

Assessment of Mouse Judgment Bias through an Olfactory Digging Task

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This phenomenon has long been observed in humans, with individuals in positive states responding to ambiguity 'optimistically' and those in negative states instead showing 'pessimism'. Researchers aiming to assess animal affect have taken advantage of these differential responses, developing tasks to assess judgment bias as an indicator of affective state. These tasks are becoming increasingly popular across diverse species and fields of research. However, for laboratory mice, the most widely used vertebrates in research and a species heavily relied upon to model affective disorders, only one JB task has been successfully validated as sensitive to changes in affective state. Here, we provide a detailed description of this novel murine JB task, and evidence of its sensitivity to mouse affect. Though refinements are still necessary, assessment of mouse JB opens the door for answering both practical questions regarding mouse welfare, and fundamental questions about the impact of affective state in translational research.

This article provides a detailed description of a novel mouse judgment bias protocol. Evidence of this olfactory digging task's sensitivity to affective state is also demonstrated and its utility across diverse research fields is discussed.

הערכה של הטיית שיפוט עכברים באמצעות משימת חפירת חוש הריח

Judgment biases (JB) are differences in the way that individuals in positive and negative affective/emotional states interpret ambiguous information. This ...

Environmental Modulations of the Number of Midbrain Dopamine Neurons in Adult Mice

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, interactions with our environment can induce brain plasticity. Increasingly, research is trying to identify which environments stimulate brain plasticity beneficial for treating brain and behavioral disorders. Two environmental manipulations are described which increase or decrease the number of tyrosine hydroxylase immunopositive (TH+, the rate-limiting enzyme in dopamine (DA) synthesis) neurons in the adult mouse midbrain. The first comprises pairing male and female mice together continuously for 1 week, which increases midbrain TH+ neurons by approximately 12% in males, but decreases midbrain TH+ neurons by approximately 12% in females. The second comprises housing mice continuously for 2 weeks in &#8216;enriched environments&#8217; (EE) containing running wheels, toys, ropes, nesting material, etc., which increases midbrain TH+ neurons by approximately 14% in males. Additionally, a protocol is described for concurrently infusing drugs directly into the midbrain during these environmental manipulations to help identify mechanisms underlying environmentally-induced brain plasticity. For example, EE-induction of more midbrain TH+ neurons is abolished by concurrent blockade of synaptic input onto midbrain neurons. Together, these data indicate that information about the environment is relayed via synaptic input to midbrain neurons to switch on or off expression of &#8216;DA&#8217; genes. Thus, appropriate environmental stimulation, or drug targeting of the underlying mechanisms, might be helpful for treating brain and behavioral disorders associated with imbalances in midbrain DA (e.g. Parkinson&#8217;s disease, attention deficit and hyperactivity disorder, schizophrenia, and drug addiction).

This protocol describes two different environmental manipulations and a concurrent brain infusion protocol to study environmentally-induced brain changes underlying adaptive behavior and brain repair in adult mice.

אפנון סביבתי של מספר המוח התיכון דופמין נוירונים בעכברים בוגרים

Long-lasting changes in the brain or &#8216;brain plasticity&#8217; underlie adaptive behavior and brain repair following disease or injury. Furthermore, ...