El laberinto de Barnes es una herramienta utilizada en experimentos de laboratorio psicológicos para medir el aprendizaje espacial y la memoria . La prueba fue desarrollada por primera vez por la Dra. Carol Barnes en 1979. [1] Los sujetos de prueba suelen ser roedores, como ratones o ratas de laboratorio , que sirven como control o pueden tener alguna variable genética o deficiencia presente en ellos que los causará. reaccionar al laberinto de manera diferente. La función básica del laberinto de Barnes es medir la capacidad de un ratón para aprender y recordar la ubicación de una zona objetivo mediante una configuración de señales visuales distales ubicadas alrededor del área de prueba. [2]Esta tarea no invasiva es útil para evaluar nuevas entidades químicas por sus efectos sobre la cognición, así como para identificar déficits cognitivos en cepas transgénicas de roedores que modelan enfermedades como la enfermedad de Alzheimer . [3] Los neurocientíficos también lo utilizan para determinar si existe un efecto causal después de una lesión cerebral traumática leve sobre los déficits de aprendizaje (ensayos de adquisición) y la retención de la memoria espacial (sonda) en momentos agudos [4] y crónicos. [5] Esta tarea depende de la inclinación intrínseca de los sujetos a escapar de un entorno aversivo y de la memoria de referencia espacial dependiente del hipocampo. [6]
Configuración
El laberinto de Barnes consta de una superficie circular con hasta 20 agujeros circulares alrededor de su circunferencia. Las señales visuales, como formas o patrones de colores, se colocan alrededor de la mesa a la vista del animal. La superficie de la mesa está intensamente iluminada por iluminación cenital. Debajo de uno de los orificios hay una "caja de escape" a la que puede llegar el roedor a través del orificio correspondiente en el tablero de la mesa. El modelo se basa en la aversión de los roedores a los espacios abiertos, lo que motiva al sujeto de prueba a buscar refugio en la caja de escape. Un roedor normal aprenderá a encontrar la caja de escape en cuatro o cinco intentos y se dirigirá directamente hacia la caja de escape sin intentar escapar por los agujeros incorrectos. Se miden varios parámetros, incluida la latencia para escapar, la longitud de la ruta, el número de errores y la velocidad. La selección de una cepa de fondo y la elección de tareas de comportamiento son importantes para determinar el resultado de un experimento. Estas variables ayudan a verificar que la ansiedad innata y la capacidad cognitiva difieren considerablemente entre las cepas de ratones. [7]
Actuación
El rendimiento se mide típicamente por el número de errores que comete el roedor, es decir, el número de veces que mete la nariz en un agujero que no contiene la caja de escape. La tasa de disminución del número de errores por ensayo se puede calcular para representar una curva de aprendizaje. También se pueden medir otros valores de rendimiento, como la longitud de la ruta hasta la caja de escape, con una ruta más corta que indica menos errores. Además, la estrategia utilizada por cada roedor puede puntuarse como aleatoria (verificando aleatoriamente cada hoyo), sistemática (verificando cada hoyo en un patrón) o espacial (movimiento directo al hoyo con la caja de caída).
Debido a la naturaleza espacial del Barnes Maze, el daño al hipocampo conduce a déficits en el desempeño de la tarea. [8] Un experimento realizado en degu , una especie de roedor específica, mostró que puede haber diferencias sexuales en el rendimiento en el Barnes Maze. Durante el entrenamiento de tareas donde se produciría la codificación , las mujeres utilizaron con más frecuencia una estrategia espacial, mientras que los hombres aplicaron preferiblemente estrategias seriales, aleatorias u opuestas. Además, se observó que la capacidad de retención espacial de las ratas hembras dependía en gran medida de la fase de su ciclo estral. [9] Las diferencias entre machos y hembras se encuentran durante el período de codificación pero no durante el almacenamiento , lo que indica que la adquisición y la consolidación están influenciadas de manera diferente por el sexo en la especie Degu. [9]
Comparación con otros laberintos
El laberinto de Barnes es similar a la tarea de navegación de agua de Morris y a la tarea de laberinto de brazos radiales , pero no utiliza un fuerte estímulo aversivo (estrés inducido por la natación como en el laberinto de agua de Morris) o privación (privación de comida o agua como en el laberinto de brazos radiales) como refuerzo. Las tareas de comportamiento que implican altos niveles de estrés pueden influir en el desempeño del animal [10] en la tarea, lo que hace que el laberinto de Barnes sea ideal para eliminar las confusiones inducidas por el estrés. Sin embargo, debido a la falta de un fuerte estímulo aversivo, algunos roedores pueden carecer de motivación para completar la tarea. Una vez aclimatados al laberinto, los sujetos pueden preferir explorar en lugar de completar la tarea. El uso de diferentes parámetros para analizar los datos es importante para evitar este problema. La latencia, la longitud de la ruta hasta la caja de escape y el número de errores hasta el primer pinchazo de nariz en el orificio de escape se han utilizado como medidas anteriormente. [11] Otro inconveniente del laberinto de Barnes es que cuando se prueban varios animales, las señales de olor dejadas en el laberinto por el animal anterior podrían alterar el desempeño de los sujetos posteriores. Esto se puede corregir fácilmente limpiando el laberinto después de cada prueba.
Ver también
Referencias
- ^ Barnes, CA (1979). "Los déficits de memoria asociados con la senescencia: un estudio neurofisiológico y de comportamiento en la rata". J Comp Physiol Psychol. Febrero de 1979; 93 (1): 74-104.
- ^ Harrison FE, Hosseini AH, MacDonald MP (2009). "Respuestas endógenas de ansiedad y estrés en el laberinto de agua y tareas de memoria espacial del laberinto de Barnes". Behavioral Brain Research 198 (2009) 247-251.
- ^ Reiserer, RS., Harrison F> E., Syverud, DC., McDonald, MP. Aprendizaje espacial deteriorado en el modelo de ratón bigénico APPSwe + PSEN1DeltaE9 de la enfermedad de Alzheimer. Genes Brain Behav. 6: 54 - 65 (2007).
- ^ Mouzon, B; Chaytow, H (diciembre de 2012). "La lesión cerebral traumática leve repetitiva en un modelo de ratón produce déficits de memoria y aprendizaje acompañados de cambios histológicos" (PDF) . J Neurotrauma . 29 (18): 2761–73. doi : 10.1089 / neu.2012.2498 . PMID 22900595 .
- ^ Mouzon, B; Bachmeier, C (febrero de 2014). "Cambios neuropatológicos y neuroconductuales crónicos en un modelo repetitivo de lesión cerebral traumática leve". Ana. Neurol . 75 (2): 241-254. doi : 10.1002 / ana.24064 . PMID 24243523 .
- ^ Harrison FE, Hosseini AH, MP McDonald. 2009. Respuestas endógenas de ansiedad y estrés en tareas de memoria espacial de laberinto de agua y laberinto de barnes. Behav Brain Res 198 (1): 247-51.
- ^ Harrison, FE., Hosseini, AH., McDonald, MP. (2009) "Respuestas endógenas de ansiedad y estrés en tareas de memoria espacial del laberinto de agua y laberinto de Barnes". Investigación del cerebro conductual. 198 (1): 247-251.
- ^ Fox, GB., Fan, L., LeVasseur, RA., Faden, AI. Efecto de la lesión cerebral traumática en el aprendizaje espacial y no espacial del ratón en el laberinto circular de Barnes. J Neurotrauma 15: 1037 - 1046 (1998).
- ^ a b Popovic, N, Madrid, JA, Rol, MA, Caballero-Bleda, M, Popvic M. (2010) "El rendimiento del laberinto de Barnes de Octodon degus depende del género". Investigación del cerebro conductual. Volumen: 212 (2)
- ^ Holscher C. El estrés afecta el rendimiento en tareas de aprendizaje de laberinto de agua espacial. Behav Brain Res. 100: 225 - 235 (1999).
- ^ Harrison, FE., Reiserer, RS., Tomarken, AJ., McDonald, MP. Estrategias de escape espaciales y no espaciales en el laberinto de Barnes. Aprenda Mem. 13: 809 - 819 (2006).