Радиальный рукавный лабиринт

Радиальный лабиринт был разработан Олтоном и Самуэльсоном в 1976 году для измерения пространственного обучения и памяти у крыс. ^[1] Оригинальный аппарат состоит из восьми равноудаленных рукавов, каждый около 4 футов длиной, и все они исходят из небольшой круглой центральной платформы (более поздние версии использовали от трех ^[2] до 48 рукавов ^[3] ). В конце каждого рукава находится место для еды, содержимое которого не видно с центральной платформы.

Два типа памяти, которые оцениваются во время выполнения этого задания, — это референтная память и рабочая память . Референтная память оценивается, когда крысы посещают только те рукава лабиринта, которые содержат награду. Невыполнение этого требования приведет к ошибке референтной памяти. Рабочая память оценивается, когда крысы входят в каждый рукав один раз. Повторный вход в рукава приведет к ошибке рабочей памяти. ^[4]

Конструкция гарантирует, что после проверки наличия пищи в конце каждого рукава крыса всегда вынуждена возвращаться на центральную платформу, прежде чем сделать другой выбор. В результате у крысы всегда есть восемь возможных вариантов. Сложные элементы управления используются для того, чтобы гарантировать, что крысы не просто используют свое обоняние , чтобы обнаружить невостребованные пищевые объекты или обнаружить собственные следы.

Олтон и Самуэльсон обнаружили, что крысы обладают превосходной памятью на посещенные и непосещенные рукава; в среднем они делали около 7,0 новых записей в своих первых 8 вариантах выбора, и, таким образом, были верны на 88%. ^[1] Случайная производительность с восемью рукавами составила бы 5,3 новых записей в первых 8 вариантах выбора (66% правильных). Олтон и Самуэльсон также обнаружили, что когда они переключали некоторые уже посещенные рукава на еще не посещенные места в середине испытания, крысы имели тенденцию посещать еще не посещенные места, даже если это означало бежать по рукавам, которые уже были пройдены, и имели тенденцию избегать рукавов, которые еще не были пройдены, но теперь находились в ранее посещенных местах. ^[1] Таким образом, кажется, что при запоминании мест в лабиринте с радиальными рукавами крысы полагаются не на локальные внутрилабиринтные подсказки, а скорее на внелабиринтные подсказки.

Использует

С тех пор лабиринт широко использовался исследователями, интересующимися изучением пространственного обучения и пространственной памяти животных. Например, Олтон и его коллеги обнаружили, что производительность снизилась лишь незначительно до 82% новых записей в первых 17 записях в 17-рукавном лабиринте. ^[5] Робертс не обнаружил снижения процента правильных выборов при увеличении количества рукавов в радиальном лабиринте с 8 до 16, а затем до 24. ^[6] Коул и Чаппелл-Стефенсон, используя радиальный лабиринт с расположением пищи от 8 до 48, оценили предел пространственной памяти у крыс как от 24 до 32 локаций. ^[3]

В одном эксперименте с использованием радиального лабиринта было показано, что пространственные отношения между скрытыми целевыми участками контролируют пространственные решения, принимаемые крысами, и не связаны с визуальными или перцептивными сигналами, связанными с определенными местоположениями. ^[7]^{[ необходимо разъяснение ]}

В другом эксперименте было показано, что субъекты с синдромом Уильямса показали значительно худшие результаты по сравнению с контрольной группой по нескольким параметрам, таким как зрительно-пространственная память, общая пространственная функция и процедурная компетентность. ^[8]

У мышей существуют большие различия в способности к обучению среди различных инбредных линий . ^[9] Эти различия, по-видимому, коррелируют с размером части проекции моховидных волокон гиппокампа . ^[10]

Радиальный лабиринт показал свою практическую пригодность для исследования того, как наркотики влияют на производительность памяти. Также было показано, что он полезен для различения когнитивных эффектов ряда токсичных веществ. ^[11]

Радиальный лабиринт также использовался в нескольких исследованиях на детях и взрослых. ^[12] В конкретном исследовании под руководством Л. Мандолези использовались субъекты с синдромом Уильямса (СВ) из-за интереса, проявленного к их когнитивному профилю. Существует диссоциация между пространственной обработкой и визуально-объектной обработкой, что позволяет предположить, что у субъектов с СВ пространственные функции нарушены сильнее, чем зрительно-перцептивные. Именно на это и направлены тесты RAM. ^[12]

Ограничения

Для оценки памяти используются различные типы лабиринтов. Считается, что поведение животных в одном типе лабиринта не может быть распространено на другие лабиринты, поскольку все лабиринты требуют от животных использования различных наборов навыков. ^[13]

Смотрите также

Спонтанное чередование

Ссылки

^ abc Olton, DS; Samuelson, RJ (1976). «Воспоминание о пройденных местах: пространственная память у крыс». Журнал экспериментальной психологии: процессы поведения животных . 2 (2): 97–116. doi :10.1037/0097-7403.2.2.97.
^ Lenck-Santini PP, Save E, Poucet B (2001). «Срабатывание клеток места не зависит от направления поворота в задаче на чередование Y-образного лабиринта». Eur J Neurosci . 13 (5): 1055–8. doi :10.1046/j.0953-816x.2001.01481.x. PMID 11264680. S2CID 30940014.
^ ab Cole, MR; Chappell-Stephenson, Robyn (2003). «Изучение пределов пространственной памяти с использованием очень больших лабиринтов». Learning & Behavior . 31 (4): 349–368. doi : 10.3758/BF03195996 . PMID 14733483.
^ E. Tarragon, L. Lopez, F. Ros-Bernal, JE Yuste, V. Ortiz-Cullera, E. Martin, E. Schenker, F. Aujard, R.Bordet, JC Richardson, MT Herrero, «Радиальный рукавный лабиринт (RAM) для оценки дефицита рабочей и референтной памяти у дневного грызуна Octodon degus». Труды Measuring Behavior 2012 (Утрехт, Нидерланды, 28–31 августа 2012 г.).
^ Олтон, Д.С.; Коллисон, К.; Верц, МА (1977). «Пространственная память и эффективность прохождения крысами лабиринта с радиальными рукавами». Обучение и мотивация . 8 (3): 289–314. doi :10.1016/0023-9690(77)90054-6.
^ Робертс, WA (1979). «Пространственная память у крысы в иерархическом лабиринте». Обучение и мотивация . 10 (2): 117–140. doi :10.1016/0023-9690(79)90040-7.
^ Браун, Майкл Ф.; Гэри В. Гиметти (2006). «Изучение пространственных паттернов в лабиринте с радиальными рукавами». Обучение и поведение . 34 (1): 102–108. doi : 10.3758/BF03192875 . PMID 16786888.
^ Мандолези, Л.; Аддона, Ф.; Фоти, Ф.; Менгини, Ф.; Петрозини, Л.; Викари, С. (2009). «Пространственные компетенции при синдроме Вильямса: исследование лабиринта радиальных рукавов». Межд. Дж. Девл Нейронауки . 27 (3): 205–213. doi :10.1016/j.ijdevneu.2009.01.004. PMID 19429385. S2CID 29696910.
^ Crusio, Wim E. ; Schwegler, Herbert (2013). "Глава 29: Радиальный лабиринт". В Crusio, Wim E.; Sluyter, Frans; Gerlai, Robert T. ; Pietropaolo, Susanna (ред.). Поведенческая генетика мыши . Cambridge Handbooks in Behavioral Genetics. Том 1. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 299–303. ISBN 978-1-107-03481-5.
^ WE Crusio & H. Schwegler (2005). "Обучение задачам пространственной ориентации в радиальном лабиринте и структурные вариации гиппокампа у инбредных мышей". Behavioral and Brain Functions . 1 (1): 3. doi : 10.1186/1744-9081-1-3 . PMC 1143776 . PMID 15916698.
^ Левин, Э.Д. (1988). «Психофармакологические эффекты в радиально-рукавном лабиринте». Neuroscience and Biobehavioral Reviews . 12 (2): 169–75. doi :10.1016/S0149-7634(88)80008-3. PMID 2902540. S2CID 31161513.
^ ab L. Mandolesi; F. Addona; F. Foti; D. Menghini; L. Petrosini; S. Vicari, «Пространственные компетенции при синдроме Уильямса: исследование радиального лабиринта», Международный журнал нейробиологии развития , май 2009 г., 27 (3), 205-213
^ Ходжес, Х. (1995). «Процедуры лабиринта: сравнение радиального рукава и водного лабиринта». Cognitive Brain Research . 3 (3–4): 167–181. doi :10.1016/0926-6410(96)00004-3. PMID 8806020.

[OltonSamuelson-1] Olton, DS; Samuelson, RJ (1976). «Воспоминание о пройденных местах: пространственная память у крыс». Журнал экспериментальной психологии: процессы поведения животных . 2 (2): 97–116. doi :10.1037/0097-7403.2.2.97.

[2] Lenck-Santini PP, Save E, Poucet B (2001). «Срабатывание клеток места не зависит от направления поворота в задаче на чередование Y-образного лабиринта». Eur J Neurosci . 13 (5): 1055–8. doi :10.1046/j.0953-816x.2001.01481.x. PMID 11264680. S2CID 30940014.

[Coleetal2003-3] Cole, MR; Chappell-Stephenson, Robyn (2003). «Изучение пределов пространственной памяти с использованием очень больших лабиринтов». Learning & Behavior . 31 (4): 349–368. doi : 10.3758/BF03195996 . PMID 14733483.

[4] E. Tarragon, L. Lopez, F. Ros-Bernal, JE Yuste, V. Ortiz-Cullera, E. Martin, E. Schenker, F. Aujard, R.Bordet, JC Richardson, MT Herrero, «Радиальный рукавный лабиринт (RAM) для оценки дефицита рабочей и референтной памяти у дневного грызуна Octodon degus». Труды Measuring Behavior 2012 (Утрехт, Нидерланды, 28–31 августа 2012 г.).

[5] Олтон, Д.С.; Коллисон, К.; Верц, МА (1977). «Пространственная память и эффективность прохождения крысами лабиринта с радиальными рукавами». Обучение и мотивация . 8 (3): 289–314. doi :10.1016/0023-9690(77)90054-6.

[6] Робертс, WA (1979). «Пространственная память у крысы в иерархическом лабиринте». Обучение и мотивация . 10 (2): 117–140. doi :10.1016/0023-9690(79)90040-7.

[7] Браун, Майкл Ф.; Гэри В. Гиметти (2006). «Изучение пространственных паттернов в лабиринте с радиальными рукавами». Обучение и поведение . 34 (1): 102–108. doi : 10.3758/BF03192875 . PMID 16786888.

[8] Мандолези, Л.; Аддона, Ф.; Фоти, Ф.; Менгини, Ф.; Петрозини, Л.; Викари, С. (2009). «Пространственные компетенции при синдроме Вильямса: исследование лабиринта радиальных рукавов». Межд. Дж. Девл Нейронауки . 27 (3): 205–213. doi :10.1016/j.ijdevneu.2009.01.004. PMID 19429385. S2CID 29696910.

[9] Crusio, Wim E. ; Schwegler, Herbert (2013). "Глава 29: Радиальный лабиринт". В Crusio, Wim E.; Sluyter, Frans; Gerlai, Robert T. ; Pietropaolo, Susanna (ред.). Поведенческая генетика мыши . Cambridge Handbooks in Behavioral Genetics. Том 1. Cambridge: Cambridge University Press. стр. 299–303. ISBN 978-1-107-03481-5.

[10] WE Crusio & H. Schwegler (2005). "Обучение задачам пространственной ориентации в радиальном лабиринте и структурные вариации гиппокампа у инбредных мышей". Behavioral and Brain Functions . 1 (1): 3. doi : 10.1186/1744-9081-1-3 . PMC 1143776 . PMID 15916698.

[11] Левин, Э.Д. (1988). «Психофармакологические эффекты в радиально-рукавном лабиринте». Neuroscience and Biobehavioral Reviews . 12 (2): 169–75. doi :10.1016/S0149-7634(88)80008-3. PMID 2902540. S2CID 31161513.

[Mandolesi-12] L. Mandolesi; F. Addona; F. Foti; D. Menghini; L. Petrosini; S. Vicari, «Пространственные компетенции при синдроме Уильямса: исследование радиального лабиринта», Международный журнал нейробиологии развития , май 2009 г., 27 (3), 205-213

[13] Ходжес, Х. (1995). «Процедуры лабиринта: сравнение радиального рукава и водного лабиринта». Cognitive Brain Research . 3 (3–4): 167–181. doi :10.1016/0926-6410(96)00004-3. PMID 8806020.