标准触摸屏测试程序改变小鼠昼夜节律:一种减少节律混杂的改良方案
Standard touchscreen test procedures shift circadian rhythms in mice: a modified protocol to minimize circadian confounds
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触摸屏认知测试用食物奖赏和屏幕照明,而光和进食都可能影响昼夜节律,进而干扰学习记忆。作者在夜间活动期用标准触摸屏程序训练小鼠,观察到节律相位移动,并分别评估屏幕照明与食物奖赏的作用,发现屏幕光在连续 7 天暗期早期训练下造成约 3.5 小时的相位延迟。随后作者调整测试环境与饲养笼照明,在 10 种条件中筛选出不影响视觉辨别和 TUNL 任务学习与表现的设置。
基于触摸屏的啮齿动物认知测试具有相当大的实验优势,包括半自动化的成套测试方法,以及使用 appetitive 而非 aversive 强化。然而,食物奖励和触摸屏照明引入了潜在的混淆因素,因为食物和光照都可能改变、同步或扰乱昼夜节律,进而影响学习和记忆。在探究睡眠、昼夜节律紊乱与认知表现之间的关系时,测试装置影响内源性昼夜节律的可能性尤其成问题。我们在使用标准触摸屏测试程序(包括在活跃期即熄灯早期进行测试)测试的夜行性小鼠中观察到昼夜节律的相位移动后,评估了照明屏幕和 appetitive 食物奖励的相对贡献。我们的结果表明,触摸屏箱体发出的光是导致昼夜节律相位移动效应的原因,当连续 7 天在暗期早期进行训练时,标准屏幕条件会在每日活动节律中诱导约 3.5 小时的相位延迟。随后我们修改了测试环境和饲养笼中的照明,以确定能够在不损害视觉辨别或广泛使用的认知测试(Trial Unique Nonmatching to Location,TUNL)表现的情况下最大限度减少昼夜节律移动的参数。从测试的 10 种条件中,我们提出了修改触摸屏测试方案以最大限度减少昼夜节律混淆而不影响任务习得或表现的具体建议。
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来源:bioRxiv · Animal Behavior and Cognition · biorxiv.org